NAND 闪存概述

NAND 闪存在技术节点和每单元位数方面快速变化,不断增加用户容量,同时持续降低每单元成本。
NAND 闪存的主要区别在于每单元的位数。

SLC(单层单元)每单元存储 1 位
· MLC(多层单元)每单元存储 2 位
· TLC(三层单元)每单元存储 3 位
· QLC(四层单元)每单元存储 4 位

每增加一位,每个程控等级的可靠性和保留性将降低。
Swissbit 持续供应采用 SLC、MLC 和 3D NAND TLC 技术的产品。

3D NAND 技术

3D NAND 是一种主导技术,可增加芯片容量并降低成本,而无需扩大平版印刷术的限制。
通过将从作为存储元件的浮栅转换为电荷捕获层来实现高度集成。这样就可轻松垂直旋转位线和目前超过 100 层的堆栈。

新 3D NAND 以较低成本提供高密度产品,但需要明显较高的错误纠正和先进的闪存固件管理。只有少数 3D NAND 产品可完全支持在 -40°C 到 +85°C 的工业温度等级下工作,尤其是 125°K 的交叉温度,这表示写入和读取访问之间允许的温度变化范围。
虽然有大量 3D NAND 产品以客户级质量提供,但仅少数产品真正支持工业 3D NAND
Swissbit 为大多数新推出的产品采用高质量和工业级 TLC NAND 技术。

 

 

 

 

NAND 闪存比较

基于闪存的产品的耐久性主要由闪存部件的最大编程/擦除周期数决定。单层单元部件通常允许每个块执行 100,000 个 PE 周期,而多层单元和 3D 三层单元通常指定为 3,000 个 PE 周期。然而,从表中可以看出,如保留性、长期可用性、温度范围和每位成本等其他因素与该技术有着明显差别。

控制器功能

Swissbit 产品中使用的控制器和固件与消费者产品有着明显差异。Swissbit 控制器具有平衡性能和低功耗,提供高错误纠正能力且支持工业温度等级。
固件功能经优化,具有长保留性和耐久性,可防止因突然断电而造成数据丢失,且具有强大的错误纠正功能。

Data care management 数据照管

数据保留、读取干扰限制或温度等各种因素会影响数据可靠性。最新一代 Swissbit 产品使用特殊方法来维护和刷新数据,实现更高的数据完整性。

数据照管

Power Fail Protection & Recovery 断电保护

智能固件断电保护&从意外断电中恢复保护数据。在意外关机后,固件日志记录可确保正确恢复所有存储的系统和用户数据,无数据丢失。

断电保护

Read-only optimized 只读优化

在很多工业应用中,数据被写入到 NAND 闪存一次,然后才被读取。在这种情况下,可以对固件进行优化,以确保实现最高的可能数据保留性和减少的读取干扰。

只读优化

Secure erase 安全擦除 (清理/清除)/快速擦除

此功能使用不间断的数据擦除命令序列。即使关闭电源也无法停止该过程,该过程将在恢复供电后继续。可选的增强功能允许客户根据不同标准(如 DoD、NSA、IREC 等)清理数据。可通过软件命令或硬件销开始清除算法。

安全擦除 (清理/清除)/快速擦除

Temperature sensor 温度传感器

该传感器允许主机硬件或软件监控存储器设备温度,以提高在目标应用环境下的数据可靠性。

温度传感器

TRIM support 支持 TRIM

TRIM 命令允许操作系统通知固态硬盘哪个数据块不再被认为在使用中且可内部擦除,这样可提高后续写入访问的系统性能。借助 TRIM 支持,可提前删除报废数据,否则会使未来对涉及块的写入操作减慢。

支持 TRIM

Write Amplification Factor 降低 WAF

基于页面的固件块管理与强大的卡架构和配置设置相辅相成,降低了基于 MLC 的产品的 WAF(写放大因子)。

降低 WAF

Wear leveling 磨损均衡

精密磨损均衡&坏块管理可确保闪存单元保守且平均地使用,以延长设备的使用寿命。

磨损均衡

端到端数据路径保护

E2E DP 为闪存控制器的内部数据路径和 RAM/ROM 阵列增加了奇偶校验保护或错误纠正功能。这可防止无法识别数据损坏。

端到端数据路径保护

块 RAID

RAID(廉价磁盘冗余阵列)用于 NAND 块级别,用于修复完整页故障。这可针对 3D NAND 相关故障提供额外保护。

块 RAID

NAND 功能

Swissbit 使用的 NAND 设备必须满足严苛的要求,如高质量、广泛的温度范围、长使用寿命

高质量

Swissbit 使用具有最高质量的 NAND 产品,以提供具有最低 DPPM 率和最高可靠性的产品。

高质量

Longevity 长使用寿命

长使用寿命产品系列使用特殊组件,提供长达 10 年的长期供货承诺。在重新认证成本很高、要求苛刻的应用中,这些产品能提供最低的 TCO。

长使用寿命

Wide temperature support 宽泛的温度支持

Swissbit 的嵌入式存储器&存储解决方案经过专门设计,并且经认证可在宽泛的温度范围内可靠运行。产品在温度角进行验证,且通过烙印操作功能测试(在烙印期间测试 – TDBI)预应力。

宽泛的温度支持

SSD 功能

Swissbit 产品采用坚固的设计,耐冲击和振动,支持寿命监视

Electrostatic discharge and electromagnetic interference 防 ESD 和 EMI

产品设计符合最新的静电放电和电磁干扰法规。Swissbit 致力于通过自身技术和生产能力超越这些限制,例如,采用系统级封装 (SiP) 能力。

防 ESD 和 EMI

Life Time Monitoring (LTM) 寿命监视 (LTM)

Swissbit 寿命监视功能使用户能够访问存储设备的详细寿命状态,并允许预测即将发生的故障,从而避免意外数据丢失。此功能使用扩展的 S.M.A.R.T.(自我监测、分析和报告技术)界面或供应商特定命令,以检索闪存产品信息。

寿命监视 (LTM)

Shock & Vibration 冲击和振动

稳健性是我们的主要规格目标之一。所选材料的设计、装配和使用确保实现极其坚固的设计,且经广泛测试进行验证。

冲击和振动

Temperature sensor 温度传感器

该传感器允许主机硬件或软件监控存储器设备温度,以提高在目标应用环境下的数据可靠性。

温度传感器

Wide temperature support 宽泛的温度支持

Swissbit 的嵌入式存储器&存储解决方案经过专门设计,并且经认证可在宽泛的温度范围内可靠运行。产品在温度角进行验证,且通过烙印操作功能测试(在烙印期间测试 – TDBI)预应力。

宽泛的温度支持

硬件断电保护

具有 Swissbit 电源安全功能的产品使用可靠的钽质电容器以储能,因此,在突然断电情况下,电荷用于将缓存内容强化到 NAND 闪存中。

硬件断电保护

Conformal coating 适形涂层

Swissbit 为选定产品提供特殊的保护涂层。此涂层为薄聚氨酯薄膜,可抵御恶劣的环境条件,比如灰尘、湿气或腐蚀性气体。

适形涂层