PCIe Single-Chip-SSD

EMBEDDED SYSTEMS

Swissbit präsentiert mit der EN-20-Familie Single-Chip-Speicherlösungen. Sie bieten PCIe-SSD-Leistung in einem 3,2 Quadratzentimeter großen BGA-Gehäuse mit Kapazitäten von 15 bis 480GB. Der Baustein arbeitet wie eine Standard-SSD und erfüllt die PCIe-3.1/NVMe-1.3-Spezifikation mit 4 Lanes.



Die EN-20-Produktreihe verwendet 3D-NAND in Industriequalität und unterstützt einen Umgebungstemperaturbereich von -40 bis +85°C. Die PCIe-4-Lane-Schnittstelle mit Abwärtskompatibilität zu Single- oder Dual-Lane-Systemdesigns arbeitet nach der PCIe-3.1-Spezifikation und ermöglicht Datenraten von bis zu 1.600MB/s für sequenzielles Lesen und 770MB/s für sequenzielles Schreiben. Die Random Performance übertrifft 145 000 bzw. 130 000 4-KB-Transaktionen pro Sekunde (IOPS) für Lesen und Schreiben.

Die Single-Chip-SSD hat eine Abmessung von 16mm × 20mm und ein Rastermaß von 0,8mm, kompatibel mit den Layoutregeln für Standardleiterplatten. Für einen niedrigen Stromverbrauch verwendet die EN-20 anstelle eines lokalen DRAM-Caches die HMB-Funktion (Host Memory Buffer). Hierbei wird eine Kopie der Flash-Zugriffstabelle im Systemarbeitsspeicher abgelegt, was schnelle Zugriffe ohne Stromausfallrisiko ermöglicht. Ein Temperaturmanagement sichert die Langzeitstabilität des Controllers und sorgt auch bei der höchsten spezifizierten Temperatur für eine kontinuierliche Bandbreite. Weitere Zuverlässigkeits- und Sicherheitsmerkmale sind der Ende-zu-Ende-Schutz der internen Datenwege, die AES-256-Verschlüsselung, die LDPC-Fehlerkorrektur mit Behandlung von kompletten Seitenausfällen sowie der Schutz vor Datenverlust bei unerwartetem Stromausfall.

Das NVMe-Protokoll wurde entwickelt, um die Datenrate mit einem nativen Befehlssatz für nichtflüchtige Speicher effizient zu nutzen, was zu niedrigen Latenzzeiten führt. Die täglich erlaubte Schreibdatenmenge der EN-20 ist mit bis zu 1 DWPD (Drive Writes Per Day) über 3 Jahre spezifiziert. Für Anwendungen mit höheren Anforderungen an die Endurance bietet Swissbit die pSLC-Version EN-26 mit rund 10-facher Lebensdauer an. Das Swissbit Lifetime Monitor Tool zeigt dazu sehr detaillierte Informationen über die verbrauchten Laufwerksressourcen an, um die verbleibende Lebensdauer zu berechnen.

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