板子越來越空未必是縮水 從PCB布局看固態(tài)硬盤集成發(fā)展

責(zé)任編輯:xfuesx

2018-12-11 14:37:29

摘自:中華網(wǎng)

PCB板越來越空(元件數(shù)量變少)不一定是壞事,就像過去電腦主板上常見的所謂防雷芯片,現(xiàn)在主板防雷功能都已經(jīng)被集成到RJ45網(wǎng)絡(luò)接口的組件內(nèi)部。前幾年還有低端主板廠商以獨(dú)立防雷芯片(網(wǎng)絡(luò)濾波器)當(dāng)賣點(diǎn)炒作,現(xiàn)在玩家都已經(jīng)看穿了這種把落后當(dāng)先進(jìn)的伎倆。

拆開一塊當(dāng)代最先進(jìn)的3D閃存SATA固態(tài)硬盤,大概率看到的是寥寥幾顆閃存顆粒,一顆沒有DRAM緩存伴隨的主控芯片。如今,無外置緩存式方案已經(jīng)成為SATA固態(tài)硬盤的標(biāo)準(zhǔn)配置。通過內(nèi)置少量SRAM緩存輔以優(yōu)化FTL算法,東芝TR200這樣的無DRAM緩存固態(tài)硬盤一樣能發(fā)揮出色的隨機(jī)讀寫效能。

時間回到三年前,彼時剛剛問世的東芝第一代2D TLC固態(tài)硬盤Q300使用搭配DRAM緩存的8通道主控,密密麻麻排布的閃存顆粒使得整個PCB顯得非常飽滿,然而它和TR200的性能幾乎沒有差別,甚至于在一些方面還不如板子更空的TR200。

今年問世的東芝RC100更是刷新了大眾對于固態(tài)硬盤的印象,在M.2 2242的迷你PCB上僅有一顆芯片,明明是最小的M.2固態(tài)硬盤,卻依然顯得“空曠”:

我們將RC100與一款經(jīng)典SATA固態(tài)硬盤的拆解圖相對比,會發(fā)現(xiàn)除了DRAM緩存之外,其他幾個元件也消失不見了:

首先是上圖紅色框內(nèi)的黑色小芯片——串口NOR閃存。僅有1MB左右容量的它在固態(tài)硬盤當(dāng)中承載著固件存儲的作用,類似于主板上的BIOS芯片。當(dāng)代固態(tài)硬盤的主控已經(jīng)自帶了ROM空間,獨(dú)立存在的NOR閃存芯片也就不再需要了。

主控右下角黃色框內(nèi)的外掛晶振是固態(tài)硬盤中另一個正在消失的元件。目前多數(shù)大廠SSD上的晶振已經(jīng)被整合到芯片內(nèi)部。

東芝RC100又將主控和閃存又做了一次大整合,它們被封裝在了一個顆粒內(nèi),減少PCB布線的同時,也使得固態(tài)硬盤整體更加緊湊。

除了M.2 2242之外,它還可以做成更小的M.2 2230規(guī)格,甚至直接被集成到輕薄筆記本電腦的主板上去。

RC100使用的東芝BiCS3閃存使用了64層3D堆疊工藝制造,單個晶粒的容量256Gb,只需將16個閃存晶粒與主控一并封裝,即可獲得只有一顆芯片的480GB NVMe固態(tài)硬盤。

作為NVMe協(xié)議固態(tài)硬盤的RC100同樣沒有外置DRAM緩存,透過NVMe協(xié)議的Host Memory Buffer主機(jī)內(nèi)存加速特性,RC100只需借用主機(jī)38MB容量的內(nèi)存,即可像有外置DRAM緩存的NVMe固態(tài)硬盤一樣高效地工作。

隨著96層BiCS4閃存以及QLC技術(shù)的量產(chǎn),未來單芯片NVMe固態(tài)硬盤就有機(jī)會實(shí)現(xiàn)1.33TB的海量存儲空間,你還會懷念當(dāng)初元件密密麻麻的老舊固態(tài)硬盤嗎?

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