SSD存储装置的嵌入式系统应用新趋势

工控应用市场亟需高效能、高可信赖度、高强固度的固态硬盘。宇瞻科技(Apacer)开发出突破SATAⅢ瓶颈的超高效能的CSD产品，以特殊技术保存快取资料避免断电风险；产品以特殊镀膜与塑型技术，提供更佳的防水防尘等强固设计，并提供工╱军规资料抹写工具与云端监控软件，强化资料防护性并提升远程维护能力…

存储装置接口大变革

宇瞻科技(Apacer)产品研发处经理李俊昌，从存储装置接口技术演进、规格应用，及SSD如何因应工控领域的特殊需求做说明。

Serial ATA International Organization(SATA-IO)组织，在2005年10月推出SATA Rev 2.5，2007年2月推SATA Rev 2.6，2009年6月推SATA Rev 3.0，2011年7月推出SATA Rev 3.1版。2013年8月推出SATA Rev 3.2修订版，列举从PCI Express接口技术延伸而出的SATA Express、M.2(NGFF)等新接口规格，增加对microSSD(SSD单芯片)、可抽取媒体的SSD模块(USM)等定义规范，以及针对固态混合硬盘(Solid State Hybrid Drives；SSHD)项目的最佳化。

SATA Rev 3.2新增的2.5寸新一代存储装置接口─SATA Express，其规格上沿用原先的SATA Connector，改成2组7pin SATA Port连接器+4pin PCIe讯号的定义，能跟现有SATA埠接头兼容共存，并可安插两条连接线，若插入SATA Express的公接头时，则切换成以PCIe接口方式运行。SATA Express设计了x2双线道、双向多工串行讯号，其最高传输效率可达2GB/s(PCIe 3.0)。

M.2起源于Intel于2012年IDF发表的Next Generation Form Factor (NGFF)，是针对Ultrabook、Tablet所设计的SSD附加卡标准。M.2目前有分为做SSD快取的Type 2242 SSD Cache Slot B，尺寸为22mm x 42mm；以及纯SSD附加卡模块的Type 2260 SSD Slot C、Type 2280 SSD Slot C，还有Type 22110 SSD Slot C，尺寸分别为22mm x 60 mm、22mm x 80mm与22mm x 110mm。

microSSD (uSSD)则是SATA- IO组织针对NAND Flash与Controller Die集成封装成单一芯片外观的SATA SSD所制定的规范(JEDEC MO-276)。芯片尺寸为20mm x 16mm，采Fine Pitch Ball Grid Array (FPBGA)封装，锡球间距(Pitch)为0.5mm。可用于直接焊接在小型嵌入式系统主板上以节省PCB空间。

Device Sleep (DEVSLP)则是SATA进阶电源管理协定，目前并非所有工控或一般主板有拉出这条线。过去SATA对外围的节电管理，是透过软件方式，从全速作用(Active)到部份作用(Partial)，再进入睡眠(Slumber)模式。SATA 3.2追加DEVSLP讯号线定义，使SATA外围能进入DEVSLP模式以进一步达成节电。

传输接口未来转向PCIe 但工控应用仍待观察

李俊昌提到存储装置势必从SATA转到PCI Express，但受限于工控主板设计与验证的时间较长，他认为在短期内还不会看到。而PCI Express接口的世代╱速度规格，从第一、二代PCI Express (PCIe Gen1 & Gen2)采8b/10b编码，单线道(x1)传输速率为2.5～5GT/s (250～500MB/s)，16线道(x16)传输速率达4～8GB/s；到第三代PCI Express(PCIe Gen3)改采128b/130b编码方式，单线道(x1)传输速率为8GT/s(1GB/s)，16线道(x16)传输速率达16GB/s。

以各种尺寸的SSD存储装置，设计外接接口的可行性列表部份。M.2(NGFF)使用67/75pin Connector以及22mm宽，四种长度(42/60/80/110mm)的尺寸规格，可设计SATA与PCIe接口；MO-300 (mSATA)使用52pin mSATA插槽是沿自于miniPCIe插槽，因此也能设计成支持SATA与PCIe接口。至于2.5寸SSD尺寸为100mm x 70mm，可设计支持SATA与PCIe (SATA Express/SFF-

8639)接口，但MO-297(SATA Slim)存储模块，虽同样使用7+15的SATA Connector，目前仅支持到SATA，尚未支持PCIe。

应用于嵌入式系统的SSD技术解决方案

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