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解鎖芯盛智能PCIe SSD—DP2100產(chǎn)品技術(shù)關(guān)鍵詞

芯盛智能 ? 來源:芯盛智能 ? 2024-03-06 18:20 ? 次閱讀
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工業(yè)領(lǐng)域與行業(yè)領(lǐng)域?qū)υO(shè)備的要求較高,相關(guān)產(chǎn)品需要經(jīng)過高低溫、濕熱、鹽霧、振動、沖擊等標準評估,同時還要求在惡劣環(huán)境下長時間穩(wěn)定工作。因此,產(chǎn)品穩(wěn)定性及產(chǎn)品可靠性成為工業(yè)與行業(yè)領(lǐng)域用戶考慮的關(guān)鍵。對工業(yè)存儲設(shè)備而言,除了采用傳統(tǒng)技術(shù)保證穩(wěn)定性,也會使用成熟技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新,進而提升產(chǎn)品可靠性。芯盛智能推出的工業(yè)PCIe SSD——DP2100產(chǎn)品系列,使用獨創(chuàng)的智能塊管理技術(shù)及SRAMECC技術(shù),有效保障數(shù)據(jù)信息的安全、穩(wěn)定、高效存儲,更好的服務(wù)工業(yè)領(lǐng)域客戶。

智能塊管理技術(shù)

01

固態(tài)硬盤由控制器芯片、閃存顆粒、固件及電子元器件組成,因此,制程的演進會帶來一系列質(zhì)量與可靠性方面的影響,包括讀干擾能力和數(shù)據(jù)保持能力變差、多層間指標差異變大、ECC要求變高、及量產(chǎn)產(chǎn)品批次質(zhì)量波動、技術(shù)規(guī)格裕量縮小等問題?;诖?,芯盛智能在NANDXtra技術(shù)基礎(chǔ)上,進一步推出了智能塊管理技術(shù)(Intelligent Block Management Technology,IBMT),優(yōu)化閾值電壓,減少閃存單元的重讀次數(shù),延長閃存顆粒的使用壽命,從而有效提升產(chǎn)品的穩(wěn)定性與可靠性,保障用戶數(shù)據(jù)信息處于安全狀態(tài)。

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閃存技術(shù)從SLC向MLC/TLC/QLC/PLC發(fā)展過程中,讀參考電壓的擋位也變得愈加密集。閃存單元在磨損、高溫、低溫等場景下,其浮柵電壓會發(fā)生一定的漂移(Shift),導(dǎo)致讀操作發(fā)生錯誤;調(diào)整參考電壓并重新讀取(Read Retry)可以正確讀出數(shù)據(jù),但是會增加完成讀操作時間,嚴重情況下,用戶甚至可以明顯感知到讀性能降低。隨著多比特存儲、器件尺寸縮小等閃存工藝制程的持續(xù)演進,此問題越來越突出,同時對壽命和可靠性等方面帶來不良影響。

一般的處理方式有,配置合理的讀閾值電壓序列,即Read Retry Table,及參考浮柵電壓漂移規(guī)律,預(yù)先修改編程充電電壓來提前補償漂移。前者會導(dǎo)致產(chǎn)品生命周期的后半段讀性能降低,后者會導(dǎo)致產(chǎn)品生命周期的前半段性能不夠高。

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為解決上述問題,芯盛智能研發(fā)了智能塊管理技術(shù)(IBMT),在使用傳統(tǒng)Read Retry Table基礎(chǔ)上,IBMT技術(shù)可以持續(xù)記錄和刷新最優(yōu)閾值電壓,在整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)減少對閃存單元的重讀次數(shù),從而提升性能并增強產(chǎn)品可靠性。

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相關(guān)實驗室數(shù)據(jù)表明,對比傳統(tǒng)技術(shù),IBMT技術(shù)在產(chǎn)品生命周期的后半段能夠最大限度的發(fā)揮優(yōu)勢。除了提升性能,IBMT技術(shù)還可以明顯減少新增壞塊(UNC),延長顆粒使用壽命,拓寬閃存產(chǎn)品使用溫度范圍。因此,搭載IBMT技術(shù)的DP2100產(chǎn)品系列,使用壽命較同類產(chǎn)品明顯延長,產(chǎn)品可靠性也得到顯著提升。

SRAM ECC技術(shù)

02

工業(yè)設(shè)備長時間運行過程中,會受到多種外部因素的干擾,存儲設(shè)備SRAM的單比特翻轉(zhuǎn)就是其中之一。影響SRAM比特翻轉(zhuǎn)的最大因素是中子輻射,包括宇宙射線和高能粒子干擾。中子在入射時會引起SRAM晶體管漏極產(chǎn)生額外瞬態(tài)脈沖電流,電流寬度一般在皮秒(ps)級別。隨著粒子通量的增加和時間的積累,相鄰晶體管通斷狀態(tài)改變的可能性也會逐步增加,從而引起SRAM存儲單元非物理失效。

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DP2100在SRAM上配置了ECC糾錯電路,可以有效攔截SRAM發(fā)生比特翻轉(zhuǎn)的問題。據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù),在非加速實時測量實驗中,未發(fā)現(xiàn)SRAM單字內(nèi)同時出現(xiàn)2比特翻轉(zhuǎn)的情況,可以認為概率幾乎為0。DP2100產(chǎn)品系列具備單比特糾正、多比特上報的SRAM ECC能力,可以確保長時間工作數(shù)據(jù)信息存儲不出錯。

根據(jù)JESD89A中SRAM評估標準,芯盛智能使用地面散列中子源對DP2100的可靠性進行了評估測試。測試使用中子通量為106 cm-2?s-1的散列粒子束對DP2100進行反復(fù)多次照射測試,并在測試過程中對DP2100進行讀寫和校驗數(shù)據(jù)測試。測試結(jié)果表明,DP2100可以有效保護用戶數(shù)據(jù),確保讀寫數(shù)據(jù)一致性。根據(jù)不同海拔地區(qū)的中子通量數(shù)據(jù)進行換算,DP2100在低海拔地區(qū)連續(xù)工作超過480年也不會出現(xiàn)比特翻轉(zhuǎn)引起的問題。

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DP2100產(chǎn)品系列是芯盛智能面向工業(yè)領(lǐng)域,重新定義的創(chuàng)新型固態(tài)存儲解決方案。DP2100系列集多項關(guān)鍵技術(shù)于一身,滿足不同工業(yè)、行業(yè)客戶對穩(wěn)定可靠、性能卓越的存儲產(chǎn)品的追求。另外,芯盛智能針對DP2100產(chǎn)品系列推出了多種定制化服務(wù),針對客戶差異化場景,提供最優(yōu)的固態(tài)存儲解決方案。




審核編輯:劉清

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原文標題:解鎖芯盛智能PCIe SSD—DP2100產(chǎn)品技術(shù)關(guān)鍵詞

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