东芝开发全球最快的嵌入式NAND闪存模块设备控制器

东芝公司(Toshiba Corporation, TOKYO:6502)今天宣布，该公司已经开发出全球最快的符合JEDEC固态技术协会(JEDEC)制定的通用闪存存储(UFS)Ver.2.0和UFS统一存储器扩展(UME) Ver.1.0标准的嵌入式NAND闪存模块设备控制器。集成了这款控制器的嵌入式NAND闪存模块可实现比目前低端到高端移动设备广泛使用的e•MMCTM [1]标准模块快10倍左右的随机读取性能。这款设备控制器可以在指甲大小的封装内实现个人电脑固态硬盘(SSD)的同等性能。

东芝已经在2月12日加州旧金山举行的2014年IEEE国际固态电路会议(ISSCC)上展示了这款新设备控制器。

智能手机和平板电脑CPU处理能力和DRAM容量的最新进步让用户得以畅享更强大的应用，包括高清视频播放器和功能丰富的游戏。这些设备还需要使用嵌入式NAND闪存模块作为主要的非易失性存储器。展望未来，符合UFS标准的嵌入式NAND闪存凭借所拥有的更高性能将在高端移动设备上获得广泛使用。

当前的嵌入式NAND闪存模块已经日益无法在设备控制器片上RAM中存储执行来自主机命令所需的所有数据，这主要是因为其不断增大的尺寸；设备控制器必须多次从NAND闪存中读取数据，从而放慢了命令的执行速度。其结果是人们对更强随机读取性能和更佳用户体验的需求不断增加。然而，很难摆脱随机读取性能递增式提升的模式，因为从NAND闪存读取数据需要10微秒时间。

东芝已经开发出一款新的嵌入式NAND闪存模块设备控制器，可以解决这些问题。

新的设备控制器在主机端DRAM中存储执行主机命令所需的数据，从而减少了从NAND闪存中进行读取操作的数量。这样能将处理读取命令所需的时间减半。该款设备控制器向主机端DRAM写入数据和从主机端DRAM读取数据的过程符合UFS UME Ver.1.0标准。UFS UME Ver.1.0标准是与UFS Ver.2.0同时发布的。

东芝还开发了一个可平行执行来自主机读取命令的硬件引擎，并将集成到了新的设备控制器内。此举能实现比传统技术高出两倍的随机读取性能。

这两项东芝新技术已经打造出一款带有设备控制器的嵌入式NAND闪存模块，其4KB随机读取性能可达60 kIOPS[2]以上[3]。这一性能水平大约比符合e•MMC Version 5.0标准的模块高出10倍。

新设备控制器还集成了由东芝设计的新模拟电路技术，支持每通道5.8Gbps的UFS超高速串行通信，这样可以避免增加功耗。

移动设备如果采用带有新设备控制器的嵌入式NAND闪存模块，将可以获取更高的随机读取性能，提升用户互动的响应时间，缩短应用启动时间，从而提升整体用户体验。

带有新设备控制器的嵌入式NAND闪存模块的样品出货预计从2014日历年度上半年开始。

注：

[1] e•MMCTM是采用JEDEC e•MMCTM标准规格制造的嵌入式存储器产品的商标和产品类别。

[2] 每秒输入/输出，1秒内完成的命令数。

[3] 相关条件如下：NAND闪存芯片数为8个，存取区大小为8 GB，主机延迟为1微秒。

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