闪存控制器

工业 用 NAND  型 闪存控制器 LSI (GBDriver RA9) 的开发

・ 搭载自动刷新功能、具有高可靠性的可支持并行 ATA 的控制器 IC
・ SLC NAND 型闪存最大可支持 64GByte
TDK 株式会社(社长: 石黑 成直)研制出并行 ATA 连接的 NAND 型闪存控制 IC GBDriver RA9 系列产品,自 2017 年 1 月起开始发售。
工业用途方面,依然对并行 ATA 接口有着诸多要求,GBDriver RA9 在特别要求可靠性的用途方面,被特定为一款 SLC 类型的 NAND 型闪存产品。
此外,SLC 类型的 NAND 型闪存中,包括 2xnm 新一代产品在内,支持8KByte/page、4KByte/page,2KByte/page 结构,所以可构建 128MByte~64GByte 的广泛容量的存储空间。程序包可从 TQFP128pin,VFBGA121pin 中选择。
GBDriver RA9 与本公司的传统产品 GBDriver RA8 相比随机存取性能大幅提升。并且,ECC 的纠错能力可提升至最高每 512Byte 为 30bit,是原来的 2 倍。通过增设新的自动刷新功能,即使在与 SLC 类型的 NAND 型闪存组合使用的情况下,为了提高数据可靠性而在设计时留有余裕。包括此前受到客户好评的GBDriver 的电源断开时的数据保全算法在内,飞跃性地提升了数据的可靠性。
此外,安装有高度的静态平均读写算法,可平均所有内存区域(程序块)的改写(消除)次数,最大限度地利用内存寿命。作为一种 SMART(Self-Monitoring & Analysis Reporting Technology)信息,可获取所有存储块的改写(消除)次数,所以易对闪存进行定量化的寿命管理。
另外,该产品具有丰富的数据安全功能,不仅有 ATA 安全功能,也支持 TDK 原始安全功能。确保切实的安全,以防数据篡改或数据泄露。
TDK 公司从 2017 年 4 月起针对搭载有此次开发的 GBDriver RA9 的 CF 卡、并行 ATA SSD,依次推进产品化。
主要应用
・数码相机、摄像机、智能电视、数字视频变换盒(STB)、CS 转播调谐器等的一般AV 设备
・平板电脑、上网本电脑、移动接口设备(MID)、超级移动个人计算机(UMPC)等的移动信息终端、瘦客
户机、RAID SSD 等的信息IT 设备及云计算系统
・汽车导航系统、便携式导航设备(PND)、数字行车记录仪、数据记录仪、驾驶记录仪、后视监视器(RearView Monitor)等的一般车载装置
・多功能打印机(MFP)、办公投影仪、电话会议系统、电子黑板等所有 OA 设备
・卡拉 OK 点播机、电子游戏机等所有娱乐设备、游戏设备
··数字标牌、电子广告牌、电子 POP 等广告显示装置
・半导体制造装置、数控机床、序列控制器、PLC(可编程逻辑控制器)、平板电脑、嵌入式 CPU 板等所有 FA 设备
・自动检票机、自动售票机、月票售票机、列车运行管理系统、自动机票出票机、自动登机设备等所有站务设备
・收银机等 POS(Point of Sales)机、便利店/售货亭终端、ATM(自动取款机)等金融结算终端
・图像诊断装置、血液分析装置、医疗 PC、电子病历系统、DNA 微阵列合成装置、生化自动分析装置、远程医疗系统、自动护理系统等所有医疗设备、数据分析设备
・第四代手机 4G 数据通信系统(LTE-Advanced/WiMAX2)等,所有适合基站的通信广播设备及信息系统设备
・智能电表、电网通信基础设施、电力设备自动控制系统、各种能源管理系统、楼宇空调系统等所有智能电网设备
・ 生物体认证系统、出入管理系统、监控摄像机等所有安保终端、防盗设备
・紧急地震速报系统和家用火灾警报器等防灾设备
主 要特点和优势
1. 主接口
支持 PIO0~6 / Multiword DMA0~4 / UltraDMA0~6,可以 Read: 50MByte/sec、Write: 30MByte/sec的速度访问。(闪存连接结构及在系统环境下。)
2. 对应闪存
支持各闪存供应商的 2KByte/page、4KByte/page 及 8KB/page 结构的 SLC(1Bit/Cell)类型的 NAND型闪存。可构建 128MByte 至 64GByte 的 NAND 存储空间。
3. 装备全区域静态负载平衡算法功能

采用 TDK 独创的静态负载平衡算法,可以测算全部存储区域(全区块)的擦写(删除)次数,均等地进行区块的擦写。由于 OS 等固定区域也定期进行均等化,因此闪存的使用寿命得以飞跃性地延长。同时,还可自由设定静态负载平衡范围(这种情况下,除静态负载平衡的设定区域外,其他区域实施动态负载平衡控制)。
4. 针对电源切断的算法
采用独有的算法,减少发生牵连出错的风险,比如在写入中电源切断时,除写入对象数据以外的数据遭到破坏等。
5. 纠错 ・ 修复功能
通过闪存判别,选择 15bit ECC 或 30bit ECC,具有比 NAND 闪存的要求值更宽裕的纠错能力。此外,具有自动刷新功能,包括不怎么读取数据的区域在内,读取闪存中的所有数据,必要时自动进行纠错,所以可防止读取干扰错误、数据保持错误等而导致的数据消失。自动刷新功能在背景下进行处理,即使在纠错处理中,也几乎没有指令响应延迟现象。
6. 其他功能
(1)全扇区数设定功能(分区功能)
数据区域可以 1 个扇区为单位进行增减。
(2)保护功能
搭载 ATA 标准的保护功能,可由客户设定和解除密码。所以,可进行单独认证等,保全重要数据。
(3)TDK 原始安全功能(可选)
限制第三方访问 NAND 型闪存中存储的客户信息的一种功能(需另行签订保密合同)。
(4)支持 SMART 指令
使用 SMART 指令,可获取所有存储块的改写(消除)次数,所以易掌握闪存状态,切实进行寿命管理。
7. 解决方案支持
TDK 自 2000 年起开始自主开发、销售 NAND 型闪存控制器 GBDriver 系列。基于本公司技术向国内外客户提供技术支持,比如,在嵌入式产品市场有着强劲需求的 FAE(Field Application Engineer)体制、可靠性监控功能方面提供安装支持等。
生产和销售计划
・ 生产据点: 台湾
・ 生产计划: 10 万个/月
・ 投 产: 2017 年 1 月