Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

8 April
Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Информационные технологии с каждым днем все глубже проникают в нашу жизнь, предъявляя повышенные требования к IT-продуктам. Производители ИТ решений совершенствуют технологии, постоянно уменьшают техпроцессы и улучшают производительность решений.

Массовое внедрение IT систем и мобильной вычислительной техники отразилось на требованиях, которые предъявляют к размеру и весу компонентов. Не исключением стали системы хранения данных. Самым популярным стандартным размером для систем хранения данных является 2.5” SATA.

Форм-фактор 2.5” впервые был предложен компанией PrairieTek в 1988 году и надолго закрепился в вычислительной технике. Накопители данного форм-фактора имеют длину 100 мм, ширину 69.85 мм и высоту от 5 до 19 мм.

С развитием технологий, конкуренцию 2.5” SATA составили SSD-накопители стандарта mSATA и M.2 способные хранить те же самые терабайты информации в десятки раз меньших габаритах.

Не смотря на значительное уменьшение размера систем хранения данных и совершенствование интерфейса подключения, для компактных встраиваемых систем требовалось еще более радикальное решение. Нужно было исключить самопроизвольное отсоединение носителя от шины данных, хранить десятки гигабайт информации, обладать скоростью и надежность классического накопителя, но при этом иметь гораздо меньший размер и вес. Таким решением стала новая линейка встраиваемых SSD-накопителей промышленного класса - nanoSSD от компании Innodisk.

nanoSSD накопитель или BGA SSD (англ. ball grid array - массив шариков) представляет собой поверхностно-монтируемую интегральную микросхему размером 16х20 или 11.5х13 миллиметров и весом 0.5 грамма. Микросхема состоит из ячеек флеш-памяти, контролера и второстепенной логики.

BGA выводы - шарики из припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны микросхемы.
BGA выводы - шарики из припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны микросхемы.
Микросхему располагают на печатной плате, согласно маркировке первого контакта. Затем микросхему нагревают с помощью паяльной станции или инфракрасного источника так, что шарики начинают плавиться.
BGA выводы - шарики из припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны микросхемы.
Поверхностное натяжение заставляет расплавленный припой зафиксировать микросхему ровно над тем местом, где она должна находиться на плате.
BGA выводы - шарики из припоя, нанесённые на контактные площадки с обратной стороны микросхемы.

Накопитель Innodisk nanoSSD – это флеш-накопитель с высокой степенью интеграции, спроектированный по технологии SiP (System-in-Package).

Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Технология System-in-Package обеспечивает упаковку электронных компонентов в виде законченной функциональной системы в едином корпусе. Такое электронное средство обычно содержит два или более различных кристаллов, объединенных с пассивными элементами, фильтрами, антеннами и механическими частями. Эти компоненты вместе образуют высокоинтегрированный продукт.

Innodisk nanoSSD – очень маленькое устройство с высокой плотностью компонентов. Меньше места для хранения - больше места для других компонентов системы.
Innodisk nanoSSD – очень маленькое устройство с высокой плотностью компонентов. Меньше места для хранения - больше места для других компонентов системы.

По сравнению с классической версией SSD-накопителя 2.5” SATA, площадь nanoSSD уменьшилась на 95%, а вес уменьшился в 100 раз. Это позволяет разместить накопитель практически в любом компактном вычислительном устройстве.

Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Можно выделить следующие преимущества накопителя nanoSSD:

Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Серии nanoSSD-накопителей от Innodisk

В линейке накопителей nanoSSD компании Innodisk представлены три серии с различными характеристиками. Каждая из них имеет свои особенности:

Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk
Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Накопители c интерфейсом SATA имеют форм-фактор 16 на 20 мм. Выпускаются с различными типами ячеек памяти: 3D TLC, MLC, iSLC. Это позволяет подобрать оптимальное по стоимости и выносливости решение.

Объем для разных типов ячеек тоже различается.
iSLC – самые маленькие (до 64ГБ), но самые выносливые. Они имеют ресурс до 20 000 циклов полной перезаписи.
3D TLC - самый большой объем (до 256ГБ), но количество циклов перезаписи не более 2 000 тысяч.
MLC ячейки - золотая середина, объем до 128ГБ и циклов перезаписи до 5 000.

Температурный режим также варьируется. Стандартный составляет от 0 до 70 градусов, а расширенный от -40 до +85, что позволяет расширить сферу применения.

Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Кроме того, в модельном ряду Innodisk появилась новая, суперкомпактная серия nano-накопителей 3TE7 размером всего 11.5x13 миллиметров с интерфейсом PCI-Express. В данной серии используют только ячейки памяти 3D TLC.

Температурный режим стандартный или расширенный.

Объем накопителя может достигать 512ГБ, при скорости чтения 1700 и записи 1400 мегабайт/с.

Основные характеристики серии 3TE7:

  • Работает в расширенном температурном диапазоне от -40 до +85 °C
  • Совместима со спецификацией NVMe 1.3
  • Поддерживает ячейки с самым большим объемом памяти 3D TLC
  • Совместима с механизмами шифрования AES-256 и TCG Opal 2.0
  • Имеет механизм коррекции ошибок LDPC ECC и сквозную систему защиты данных ETEP
  • Имеет буфер памяти хоста (HMB) для обеспечения максимальной производительности без DRAM-памяти

Особенности nanoSSD-накопителей

Маленький размер

Объем nanoSSD накопителя 210 мм в кубе, что составляет всего 1% от объема классического накопителя 2.5 SATA, занимающего 63000 мм в кубе.

Стоимость

Разработка стандартного SSD накопителя заключается в проектировании и размещении на плате микросхем памяти, контролера и логических элементов. Это требует несколько этапов разработки, сборки и производства различных частей.

В случае с nanoSSD, стоимость разработки и производства уменьшится в два раза. nanoSSD представляет собой законченную функциональную схему, где контролер, ячейки памяти и логические элементы объединены в один BGA корпус.

Как видно из таблицы, при выборе классической схемы производства контролер плюс флеш-память вам приходится платить за разработку, сборку и выпуск каждого из компонентов SSD. А при использовании BGA nanoSSD вы приобретаете SSD в едином корпусе:

Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Хорошая защита от ударов и вибраций

Все компоненты nanoSSD протестированы в жестких условиях при вибрациях и ударах, что позволяет быть уверенным в целостности данных и использовать nanoSSD для самых ответственных применений.

Высокая вместимость

Благодаря применению многослойной структуры памяти в одном SiP блоке накопитель форм-фактора 1620 позволяет хранить до 1 ТБ данных, а форм-фактора 1113 - до 512 ГБ.

Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk
Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Отличная производительность

nanoSSD накопители показывают высокую производительность при последовательном чтении/записи, и значительно превосходят универсальные USB 2.0 накопители и eMMC память.

Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Сравнительная таблица скорости последовательной записи/чтения:

Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Наилучшее энергопотребление

nanoSSD по сравнению с накопителями M.2 SSD 2280 до 24% экономичнее при последовательной записи и до 15% при последовательном чтении.

Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Универсальность использования для разных решений

Благодаря своему компактному размеру, низкому энергопотреблению, высоким скоростным характеристикам и промышленной надежности, nanoSSD-накопители могут применяться для создания самых разных решений:

  • Как внутри помещений, так и снаружи
  • На транспорте и в стационарных решениях
  • В системах видеонаблюдения, например, внутри корпуса защищенной камеры
  • В системах производственного контроля и управления
  • В мобильных роботах и беспилотных летающих аппаратах
  • Во встраиваемых системах
  • В мобильных телефонах и планшетных компьютерах
  • В решениях Интернета Вещей
  • В качестве загрузочного сектора серверных систем
  • А также в любых необслуживаемых устройствах, требующих надежного, быстрого и компактного решения для хранения данных
Новый стандарт накопителей на основе flash-памяти: nanoSSD от компании Innodisk

Компании Innodisk удалось объединить лучшие особенности привычного нам SSD накопителя и BGA микросхемы. Высокая скорость, надежность и хорошая вместимость позволила расширить сферу применения SSD, а высокоинтегрированные BGA форм-факторы 1113-X и 1620-X позволили значительно сэкономить место на печатной плате и сократить расходы по созданию новых решений для хранения данных.

Можно отметить, что в первую очередь nanoSSD это продукт интересный системным интеграторам и изготовителям вычислительной техники, чьи производственные линии позволяют проектировать решения и паять BGA микросхемы на печатные платы.

Высококвалифицированные специалисты компаний IPC2U и Innodisk готовы оказать полную техническую поддержку на протяжении всего цикла разработки и производства вашего конечного продукта.

Выберите свой SSD в каталоге:

2.5" SATA SSD

mSATA SSD

M.2 SSD

nanoSSD

◊ ◊ ◊

Оригинал статьи на сайте IPC2U.ru

◊ ◊ ◊

За более подробной информацией обращайтесь к специалистам IPC2U по телефону: +7 (495) 232 0207 или по e-mail: sales@ipc2u.ru