东芝巧妙加入桥接芯片:SSD速度、容量前所未见


SSD固态硬盘持续飞速发展,而在ISSCC 2019国际固态电路大会上,东芝介绍了他们的全新方案,利用小小的桥接芯片,可实现SSD在速度、容量两个层面的大幅度提升。

我们知道,SSD的结构都是多颗闪存芯片连接一颗主控制器,由后者管理操作,而随着闪存芯片越来越多,主控的操作速度会大大下降,所以SSD内能使用的闪存芯片数量是有限的,这就限制了整体容量和速度的提升。

为了提升SSD容量,就需要增加主控接口数量,但这会导致数量极其庞大的信号线连接到主控,使得SSD主板布局异常困难。

《东芝巧妙加入桥接芯片:SSD速度、容量前所未见》


东芝提出的新方案是在主控和闪存芯片之间放置多颗桥接芯片,并实现了三大创新:

1、以环形菊花链的方式连接主控和多颗桥接芯片,所需收发器数量从两对减少到一对,减小芯片面积。

2、在主控和桥接芯片之间使用PAM4(四电平脉冲幅度调制)进行串行通信,以降低操作速度和性能压力。

3、改进抖动(时钟或信号波形时间域的波动),桥接芯片中不再需要PLL电路(生成精确参考信号),同时利用CDR电路(始终数据恢复),降低功耗,缩小芯片面积。

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东芝目前的原型方案包含四颗桥接芯片,采用28nm CMOS工艺制造,所有桥接芯片和主控的速度都高达25.6Gbps,同时BER错误率低于10的负12次方。

相比之下,传统方案最高只能达到9.6Gbps,布线复杂度却高出2倍。

东芝表示,会继续深入相关工作,包括提升桥接芯片性能、缩小面积、降低功耗,最终将SSD的高速度、大容量带到前所未见的水平。

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