
工业应用需要能够稳定运行10年以上的存储设备。您的系统在极端温度环境下持续运行,全天候记录数据,且无法容忍组件在使用周期中途出现停产。消费级存储无法满足这些要求。
这些需求需要不同的技术。不是更快或更便宜的存储,而是更可靠的存储。不是最大容量,而是可预测的耐用性。不是最新一代的组件,而是长期的供货保障。
Swissbit 在柏林整合了 NAND 筛选、固件开发以及系统级封装(SiP)制造。当其他厂商仅组装现成部件时,我们致力于打造工业级存储解决方案。
从SLC到支持pSLC模式的3D TLC NAND闪存
针对工业工作负载优化的SSD技术
扩展温度范围:-40°C 至 +85°C
欧洲制造,供应链可追溯
工业级NAND闪存必须能够承受极端温度,提供可预测的耐用性,并在长达十年的设备生命周期内保持可用性。NAND技术从平面SLC发展到目前的3D世代,在容量、成本和可靠性之间实现了平衡。在工业应用中,稳定性优先于密度,耐用性优先于成本,耐温性优先于性能。
固件的智能设计决定了存储设备能否达到理论耐用度,还是会过早失效。闪存转换、磨损均衡、垃圾回收以及数据完整性算法必须能在极端温度和使用模式下正常运行——这些情况是消费级固件从未遇到的。工业级固件则针对连续运行、可预测的工作负载以及断电恢复能力进行了优化。
关键应用面临着网络威胁,因此需要在所有层级上实施存储保护。基于硬件的安全防护可防范数据窥探、启动过程篡改以及未经授权的固件修改。控制器级别的加密加速、篡改检测和安全启动链提供了仅靠软件无法实现的保护。即使主机系统遭到入侵,这种防护机制也能保障数据安全。
工业级存储设备必须能够承受恶劣环境:温度交变、冲击、振动、潮湿、灰尘以及电磁干扰。要实现设备坚固化,必须对整个装配过程进行严格管控,从元器件选型到最终测试。制造集成能够优化机械强度、电气韧性和环境保护性能,这是标准装配工艺无法做到的。
Swissbit 的存储产品在德国柏林生产。Swissbit 运营着欧洲为数不多的几家半导体封装工厂之一,采用系统级封装(SiP)技术,将 NAND 闪存、控制器及各类组件集成到成品工业存储产品中。欧洲本土制造确保了供应链的透明度,这对汽车存储解决方案、医疗设备存储以及国防应用至关重要——在这些领域,组件的来源必须能够追溯。
自2001年以来,Swissbit一直致力于开发NAND闪存和SSD解决方案。我们的工程经验涵盖从平面SLC到当前各代3D NAND,产品范围从USB闪存盘到PCIe 5代SSD。我们设计的存储解决方案可满足从-40°C的工业自动化环境到+105°C的汽车环境等各类应用需求。
Swissbit 的垂直整合——涵盖硬件开发、固件工程、SiP 制造及测试——使其能够针对那些需要特定耐用性曲线、温度范围或安全功能的应用提供定制化解决方案,而这些需求是标准产品无法满足的。
若需超过 100,000 次写入循环的极致耐用性,或要求具备最高温度耐受性,请选择 SLC。若应用场景需要 10,000 至 3,050,000 次循环,且成本是关键考量因素,但消费级 TLC 的耐用性又无法满足需求,请选择 pSLC 模式。若应用场景以读取为主,或写入工作负载低于 3,000 次循环,且容量与成本比极致耐用性更为重要,请选用工业级 TLC。
计算每日写入量(单位:GB),乘以部署年限和365天,再增加50%的裕量。该总和即为所需的总写入量(TBW)。将其与NAND的耐用度进行对比:SLC的总写入量约为其原始容量的100倍,pSLC约为10至25倍,TLC则根据超额配置和工作负载模式的不同,约为3至5倍。
商用级(0°C 至 +70°C)适用于恒温环境。扩展级(-25°C 至 +85°C)适用于温和气候下的户外安装。工业级(-40°C 至 +85°C)则适用于极端气候、汽车引擎舱内应用以及未供暖设施中的工业设备。
不。工业级存储设备采用标准接口——SATA、PCIe/NVMe、eMMC、SD/microSD。区别在于NAND闪存的质量、固件优化、元器件选型以及验证测试。采用相同接口的工业级存储设备能够承受那些会让消费级产品损坏的恶劣环境。
断电保护电路会监控供电电压。当电压降至阈值以下时,电容器会为控制器提供能量,以便其完成正在进行的 NAND 操作、清空写入缓存,并将元数据更新至一致状态。该过程仅需几毫秒,却能有效防止数据损坏,否则将导致需要进行文件系统恢复或造成数据丢失。
当由于垃圾回收、磨损均衡和FTL开销导致内部NAND写入量超过主机写入命令时,就会发生写入放大。3倍的写入放大系数意味着主机每写入1 GB数据,就会导致内部NAND写入3 GB数据,从而使有效耐用度降低3倍。工业级SSD通过优化FTL和超量配置来最大限度地减少写入放大。
消费级存储设备在工业环境下难以胜任。极端温度、连续运行以及长达十年的使用寿命,要求NAND闪存和SSD技术必须以可靠性为设计核心,而不仅仅是追求容量。