https://ipc2u.pl/articles/knowledge-base/droga-do-przemys-u-4-0-albo-nano-standard-pami-ci-na-bazie-pami-ci-flash-nanossd-od-firmy-innodisk/
15:11 03.03.2021
. .
Upoważnienie
Zaloguj Się:
Hasło:


Rejestracja
Forgot your password?
e-Mail::
Forgot your password?
.
.
Koszyk
Cena na żądanie
Discount -
Razem:

Droga do Przemysłu 4.0 albo nano standard pamięci na bazie pamięci flash: nanoSSD od firmy Innodisk

Z każdym dniem technologie informacyjne coraz głębiej przenikają w nasze życie, stawiając zwiększone wymagania wobec produktów IT. Producenci rozwiązań IT udoskonalają technologie, stale zmniejszają procesy techniczne i zwiększają wydajność rozwiązań.


Z każdym dniem technologie informacyjne coraz głębiej przenikają w nasze życie, stawiając zwiększone wymagania wobec produktów IT. Producenci rozwiązań IT udoskonalają technologie, stale zmniejszają procesy techniczne i zwiększają wydajność rozwiązań.

Masowe wdrożenie systemów IT i mobilnej techniki komputerowej wpłynęło na wymagania, jakie stawiane są wobec rozmiaru i wagi komponentów. Wyjątkiem nie stały się również systemy przechowywania danych. Najpopularniejszym wymiarem standardowym dla systemów przechowywania danych jest 2.5" SATA.

Rozmiar 2,5" o raz pierwszy był zaproponowany przez firmę PrairieTek w 1988 roku i na długo zajął ważną pozycję w technice obliczeniowej. Pamięci danego typowymiaru mają długość 100 mm, szerokość 69.85 mm i wysokość od 5 do 19 mm.

Wraz z rozwojem technologii, z dyskami 2.5" SATA zaczęły konkurować dyski SSD o standardzie mSATA i M.2, które mogą przechowywać te same terabajty danych przy dziesięciokrotnie mniejszych gabarytach.

Pomimo znacznego zmniejszenia wymiarów systemów przechowywania danych i udoskonalenia interfejsu podłączenia, dla kompaktowych systemów do wmontowanie konieczne było jeszcze bardziej radykalne rozwiązanie. Niezbędne było wyeliminowanie spontanicznego odłączenia się nośnika od magistrali danych, przechowywanie dziesiątków gigabajtów danych, posiadanie szybkości i niezawodności pamięci klasycznej i zapewnienie przy tym znacznie mniejszych wymiarów i wagi. Takim rozwiązaniem stała się nowa linia wbudowywanych dysków SSD klasy przemysłowej — nanoSSD od firmy Innodisk.

Pamięć nanoSSD lub BGA SSD (ang. ball grid array — matryca kulek) jest to powierzchniowo-montowany integralny układ scalony o wymiarze 16х20 lub 11.5х13 milimetrów i wadze 0.5 grama. Układ scalony składa się z komórek pamięci flash, kontrolera i logiki wtórnej.

Wyprowadzenia BGA — kulki lutownicze nałożone na pola kontaktowe z odwrotnej strony układu scalonego.


Układ scalony umieszczany jest na płytce drukowanej, zgodnie z oznakowaniem pierwszego kontaktu. Następnie układ scalony jest nagrzewany za pomocą stacji lutowniczej lub źródła podczerwonego w taki sposób, aby kulki zaczęły się topić.


Napięcie powierzchniowe zmusza stopiony lut do ustalenia układu scalonego dokładnie nad tym miejscem, gdzie on powinien znajdować się na płytce.

Pamięć Innodisk nanoSSD — to pamięć flash o wysokim stopniu integracji, zaprojektowana wg technologii SiP (System-in-Package).


Technologia System-in-Package zapewnia opakowanie komponentów elektronicznych w postaci kompletnego systemu funkcjonalnego w jednolitym korpusie. Takie urządzenie elektroniczne na ogół zawiera dwa lub więcej różnych kryształów, w połączeniu z elementami pasywnymi, filtrami, antenami i częściami mechanicznymi. Wspólnie komponenty te tworzą wysoce zintegrowany produkt.


Innodisk nanoSSD – bardzo małe urządzenie o wysokiej gęstości komponentów. Mniej miejsca do przechowywania — więcej miejsca dla innych komponentów systemu.

W porównaniu z klasyczną wersją pamięci SSD 2.5" SATA, powierzchnia nanoSSD zmniejszyła się o 95 %, a waga zmniejszyła się 100 razy. Pozwala to umieścić pamięć praktycznie w każdym kompaktowym urządzeniu komputerowym.


Można wyróżnić następujące zalety pamięci nanoSSD:


Serie dysków nanoSSD od Innodisk

W linii pamięci nanoSSD firmy Innodisk przedstawiono trzy serie o różnych charakterystykach. Każda z nich ma swoje właściwości:

Nazwa SATA 3ME3/3IE3 SATA 3TE7 PCIe 3TE7
Interfejs SATA III PCI-Express Gen3x2
Typowymiar 1620 (16х20 mm) 1113 (11.5х13 mm)
Typ pamięci flash MLC/iSLC 3D TLC 3D TLC
Pojemność MLC: 16GB-128GB
iSLC: 8GB-64GB
32GB-256GB 32GB-512GB
Odczyt sekwencyjny/zapis (MB/sek., maks.) MLC: 410/140
iSLC: 440/260
540/260 1700/1400
Reżim temperaturowy, stopni Celsiusza 0 +70 oC,
-40 +85 oC
0 +70 oC 0 +70 oC,
-40 +85 oC
Status Jest produkowany Jest produkowany 32GB-256GB w Q3 2021
512GB GB wzory w Q3 2021

Urządzenia pamięci z interfejsem SATA mają typowymiar 16x20 mm. Produkowane są z różnymi typami komórek pamięci: 3D TLC, MLC, iSLC. Umożliwia to wybranie optymalnego rozwiązania pod względem kosztów i wytrzymałości.

Pojemność dla różnych typów komórek też jest różna.
iSLC — najmniejsze (do 64 GB), ale najbardziej wytrzymałe. Mają resurs do 20 000 cykli pełnego zapisu ponownego.
3D TLC — największa pojemność (do 256 GB), ale ilość cykli zapisu ponownego nie przekracza 2 000 tysięcy.Komórki MLC – złoty środek, pojemność do 128 GB i ilość cykli zapisu ponownego do 5 000.
Komórki MLC – złoty środek, pojemność do 128 GB i ilość cykli zapisu ponownego do 5 000.

Reżim temperaturowy również się różni. Standardowy wynosi od 0 do 70 stopni, a poszerzony od -40 do +85, co pozwala na zwiększenie zakresu zastosowania.


Poza tym w linii modeli Innodisk pojawiła się nowa seria superkompaktowych nano urządzeń pamięci 3TE7 o wymiarach zaledwie 11.5x13 milimetrów z interfejsem PCI-Express. W danej serii stosowane są tylko komórki pamięci 3D TLC.

Reżim temperaturowy standardowy lub poszerzony.

Pojemność pamięci może dochodzić do 512 GB, przy szybkości odczytu 1700 i zapisu 1400 megabajtów/s.

Podstawowe charakterystyki serii 3TE7:

  • Działa w poszerzonym zakresie temperatur od -40 do +85 °C;
  • Kompatybilna ze specyfikacją NVMe 1.3;
  • Obsługuje komórki z największą pojemnością pamięci 3D TLC;
  • Kompatybilna z mechanizmem szyfrowania AES-256 i TCG Opal 2.0;
  • Posiada mechanizm korekcji błędów LDPC ECC i system pełnej ochrony danych ETEP;
  • Posiada bufor pamięci hosta (HMB) w celu zapewnienia maksymalnej wydajności bez pamięci DRAM.

Właściwości pamięci nanoSSD

Mały rozmiar

Objętość nanoSSD 210 mm sześciennych, co stanowi zaledwie 1 % objętości klasycznej pamięci 2.5 SATA, zajmującej 63000 mm sześciennych.

Cena

Opracowanie standardowej pamięci SSD polega na projektowaniu i ulokowaniu na płycie układu scalonego pamięci, kontrolera i elementów logicznych. Wymaga to kilku etapów opracowania, montażu i wytwarzania różnych części.

W przypadku nanoSSD, cena opracowania i wytwarzania będzie dwukrotnie mniejsza. NanoSSD — to całkowity schemat funkcjonalny, w którym kontroler, komórki pamięci i elementy logiczne zintegrowane są w jednym korpusie BGA.

Jak wynika z tabeli, przy wyborze klasycznego schematu produkcji kontroler plus pamięć flash trzeba zapłacić za opracowanie, montaż i wytwarzanie każdego z komponentów SSD. Natomiast przy wykorzystaniu BGA nanoSSD można nabyć SSD w jednolitym korpusie:

Nazwa Rozwiązanie standardowe (Kontroler + pamięć flash NAND), koszty NanoSSD (BGA SSD dla SiP), koszty
Wykaz materiałów, komponentów, bloków, części składowych produktu końcowego Kontroler Matryca kontrolera
Koszty montażu
Koszty produkcji
Koszty opracowania
Komórki NAND Flash Matryca pamięci flash
Koszty montażu
Koszty produkcji
Koszty opracowania
BGA SSD Koszty montażu
Koszty produkcji
Koszty opracowania

Dobra ochrona przed udarami i wibracją

Wszystkie komponenty nanoSSD były przetestowane w surowych warunkach pod wpływem wibracji i udarów, co pozwala mieć pewność, że dane pozostaną w stanie nienaruszonym, i używać nanoSSD do wykonania najtrudniejszych zadań.

Duża pojemność

Dzięki zastosowaniu wielowarstwowej struktury pamięci w jednym bloku SiP pamięć z typowymiarem 1620 umożliwia przechowywanie do 1 Tb danych, z typowymiarem 1113 — do 512 GB.



Doskonała wydajność

Pamięć nanoSSD wyróżnia się wysoką wydajnością odczytu/zapisu sekwencyjnego i znacznie przewyższa pod tym względem uniwersalną pamięć USB 2.0 oraz pamięć eMMC.


Tabela porównawcza odczytu/zapisu sekwencyjnego:

Nazwa Odczyt sekwencyjny (MB/s) Zapis sekwencyjny (MB/s)
nanoSSD PCIe 3TE7 1700 1400
nanoSSD SATA 3TE7 540 260
UFS 2.0 480 170
eMMC 5.0 260 140

Najmniejsze zużycie energii

nanoSSD jest do 24 % oszczędniejsza przy zapisie sekwencyjnym i do 15 % przy odczycie sekwencyjnym w porównaniu z pamięcią M.2 SSD 2280.

Nazwa M.2 2280 3TE7 nanoSSD 3TE7 Oszczędność energii
Wczytywanie sekwencyjne, natężenie prądu (mA) 385 328 15%
Zapis sekwencyjny, natężenie prądu (mA) 456 347 24%

Uniwersalność zastosowania do różnych rozwiązań

Dzięki swoim kompaktowym wymiarom, niskiemu zużyciu energii, wysokim charakterystykom pod względem szybkości i niezawodności przemysłowej, pamięć nanoSSD może być stosowana do tworzenia różnorodnych rozwiązań:

  • Zarówno wewnątrz pomieszczeń, jak i na zewnątrz;
  • W transporcie i w rozwiązaniach stacjonarnych;
  • W systemach nadzoru wideo, np. wewnątrz korpusu ochronnego kamery;
  • W systemach kontroli produkcyjnej i zarządzania;
  • W robotach mobilnych i bezzałogowych statkach latających;
  • W systemach do wmontowania;
  • W telefonach mobilnych i komputerach-tabletach;
  • W rozwiązaniach internetowych;
  • Jako sektor startowy w systemach serwerowych;
  • Jak również we wszelkich urządzeniach nieobsługiwanych, wymagających niezawodnego, szybkiego i kompaktowego rozwiązania do przechowywania danych.

Firmie Innodisk udało się połączyć właściwości znajomej nam pamięci SSD i układu scalonego BGA. Duża szybkość, niezawodność i pokaźna pojemność umożliwiają poszerzenie zakresu zastosowania SSD, a wysoce zintegrowane typowymiary BGA 1113-X i 1620-X pozwoliły znacznie zaoszczędzić miejsce na płytce drukowanej i zredukować koszty opracowania nowych rozwiązań do przechowywania danych.

Można podkreślić, że nanoSSD jest produktem interesującym głównie dla integratorów systemowych i producentów techniki komputerowej, czyje linie produkcyjne pozwalają na projektowanie rozwiązań i pamięć układu scalonego BGA na płytach drukowanych.

Wysoko wykwalifikowani specjaliści firmy IPC2U i Innodisk gotowi są do okazania pełnego wsparcia technicznego w ciągu całego cyklu opracowania i produkcji Waszego produktu końcowego.

Wybierz swój SSD w katalogu:


W celu uzyskania dalszych informacji lub zamówień prosimy o kontakt z naszym zespołem sprzedaży za pośrednictwem poczty elektronicznej: sales@ipc2u.pl lub skontaktuj się z nami bezpośrednio telefonicznie: +48 22 208 7702

https://ipc2u.pl/articles/knowledge-base/droga-do-przemys-u-4-0-albo-nano-standard-pami-ci-na-bazie-pami-ci-flash-nanossd-od-firmy-innodisk/
15:11 03.03.2021