勇担时代重任,忆恒创源助推数据存储行业发展

2023-03-31 15:25:23来源:威易网作者:

作为国内领先的企业级SSD产品及技术服务提供商,北京忆恒创源科技股份有限公司(以下简称“忆恒创源(Memblaze)”)勇担时代重任,积极寻求解决良策,不断将创新技术应用于企业级SSD产品领域,引领行业迈入了创新时代。

       作为国内领先的企业级SSD产品及技术服务提供商,北京忆恒创源科技股份有限公司(以下简称“忆恒创源(Memblaze)”)勇担时代重任,积极寻求解决良策,不断将创新技术应用于企业级SSD产品领域,引领行业迈入了创新时代。

       忆恒创源(Memblaze)自成立以来专注于企业级SSD产品及技术创新,及时抓住了市场的先机,较早进入知名品牌的供应链,从而树立了良好品牌形象,抢占了高起点客户资源的竞争先机。多年来,忆恒创源(Memblaze)积极进行科技创新,不断加大研发投入力度,新型科技成果不断涌现。公开资料显示,忆恒创源(Memblaze)已获得发明专利64项,实用新型专利27项,计算机软件著作权51项。

       随着技术的发展,如何充分发挥NAND性能,是打造高性能、大容量企业级SSD的重要课题。忆恒创源(Memblaze)硬件开发高级总监倪勇在长江存储2022晶栈Xtacking线上沙龙企业级专场中,就NAND信号速率的提升和完整性方面的挑战,发表了主题演讲。

       目前规模化量产的产品中,NAND接口速率可以做到1200MB/s左右,搭配8通道控制器刚好能够满足PCIe4.0SSD的前端带宽要求。而在下一代企业级SSD产品设计中,PCIe将升级至5.0,带宽翻倍,届时,NAND是否能够跑满2400MB/s的I/O速率,这将是SSD设计时需要重点考虑的问题。

       通常来说,在SSD的设计方案中,影响NAND接口速率的因素有以下几点:

       NAND封装技术对信号速率的影响

       按照堆叠技术的不同,Die外围电路的设计主要有三种方式:CNA、CUA和CBA,其中,CNA存储单元与外围电路水平布局,技术成熟,简单易用。CUA、CBA存储单元与外围电路垂直立体布局,其制造工艺虽然更加复杂,但成品Die的面积更小,成本更低,由于外围电路与存储单元更近更直接,使得NAND可以实现更高的接口速率。

       值得一提的是,长江存储的Xtacking架构,同样也是采用了外围电路与存储单元的垂直布局方式,其优势在于外围电路和存储单元晶圆可分开加工,通过晶圆键合技术将他们联接在一起,具有更高的技术难度和技术领先性。

       以BGA132封装,包含2颗Die的NAND为例,通常NAND封装对外会暴露两组总线,即每个Die分别对应一组总线,分别是Bus0和Bus1,Die的堆叠方式按照其形状不同,也会分为两种。由于BGA132封装的外部信号总线分布位置是固定的,两种不同的Die堆叠方式在封装基板的设计上,会存在不同的布线长度。

       SSD从采用DDR接口开始,信号完整性的仿真就已经是标准配置,尤其是在Gbps以上的信号速率,没有仿真寸步难行。所以信号完整性仿真是必须要覆盖的设计项目,用以确定前期的拓扑方案,驱动和端接选择。

       仿真之后需要进行测试,由于测试本身存在局限性,如测试点的位置确定,测试覆盖率等,使得测试无法成为系统信号完整性的直接证明。所以需要通过仿真与测试的Co-relation对比,来验证仿真结果与最终实现的一致性,从而确定最终的仿真模型,并在此基础上进行整板全信号仿真,以覆盖所有的信号。

       除了信号之外,需要重视电源完整性对信号完整性的影响,滤波电路的选取,电源的设计与测量结果,也是影响信号质量的直接因素。

       SSD系统软件配置

       最后,我们还总结出了一些常用的,可以进一步调优信号完整性,评估信号可靠度裕量的手段:

       充分利用NAND的feature,来优化信号质量,比如ZQCalibration,VrefTraining等。

       通过NAND的TX/RXtraining来优化信号窗口。

       多样本下的读写操作,通过LDPC纠错率,ReadRetry次数等,可以判断系统传输上的NAND信号质量。

       针对NAND接口进行EST测试,可以进一步评估系统的可靠性裕量。

       以上是忆恒创源(Memblaze)在长江存储2022晶栈Xtacking线上沙龙企业级专场,针对NAND接口速率对高性能SSD硬件设计带来的挑战与应对的一些总结。

       忆恒创源(Memblaze)深刻洞察行业市场和客户需求,技术创新能力不断增强,已通过自主研发掌握了多项核心技术,在保持增长的同时,积极调整优化内部结构,持续提升服务水平,为行业高质量发展贡献力量,成为行业的标杆典范。

 

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