結合64層3D NAND與自家智慧型儲存技術，WDC推出高速存取嵌入式快閃儲存裝置

市面上的智慧型手機，普遍將快閃記憶體作為內部主要的儲存裝置，然而，使用一段時間之後，我們往往會發現儲存空間不夠用，可能是因為App本身的暫存資料越來越多，或是經常使用拍照、影片錄製之後，累積了大量多媒體數位內容，這也使得手機廠商開始搭配更大的快閃儲存容量。

回顧蘋果近幾年發表的智慧型手機規格，可以印證這股趨勢的變化。例如，今年上市的iPhone 8和iPhone X是64GB、256GB，而去年推出的iPhone 7是32GB、128GB、256GB，至於更早之前上市的iPhone 5s、iPhone 6，則是提供16GB、64GB、128GB。

而對於儲存媒體廠商而言，也看準這股市場需求，積極推出更大容量的嵌入式快閃記憶體裝置（Embedded Flash Device，EFD）。例如，在WDC（Western Digital Corporation）的行動儲存產品線當中，原本就有iNAND 7250和iNAND 7232，可分別提供8GB、16GB、32GB、64GB，以及16GB、32GB、64GB、128GB。到了今年初，他們推出了iNAND 7350，一舉將最大儲存容量，提升到256GB。

在這套產品上，WDC首度採用3D NAND的快閃記憶體技術，並導入第四代的SmartSLC智慧型儲存I/O架構，強化循序寫入速度，可達到250 MB/s，同時，也配備第二代的指令佇列（Command Queue）功能。iNAND 7350隨機讀取效能也相當不錯，根據該公司的內部測試，可達到2.2萬IOPS，號稱可超越當時市面上的e.MMC（embedded MultiMediaCard）產品。

在年底，WDC發表了更高階的嵌入式快閃記憶體——iNAND 8521和iNAND 7550，都是採用該公司今年開始主推的64層3D-NAND技術，搭配的儲存容量選擇均為32GB、64GB、128GB、256GB，但所支援的介面規格有所不同，分別是UFS 2.1與e.MMC 5.1，並且因應中高階與頂級的行動應用。

WDC嵌入與整合解決方案產品行銷總監包繼紅表示，iNAND 8521屬於旗艦型的產品，針對尖端、需要很大的隨機讀寫能力的應用，像是5G、AI、AR、VR；而iNAND 7550則是針對主流市場的成熟應用，一方面是WDC仍舊堅持對於e.MMC產品的投資，這部份可以因應拉丁美洲、印度等新興市場的需求，另一方面則是以此鎖定350美元以下的運算裝置，方便這些外型小、薄、輕的設備搭配使用。

效能提升幅度顯著，寫入速度最高可達到500 MB/s

相較於提供相同儲存容量選擇的iNAND 7232，iNAND 8521和iNAND 7550在寫入效能的部分，提升程度相當顯著。包繼紅強調， iNAND 8521是目前唯一效能可以達到500MB/s的UFS介面產品，而這就是5G應用所要求到的速度，相較之下，市面上其他實體連結介面同為High Speed Gear 3規格的產品，大多只能做到兩百多MB/s。

根據WDC的內部測試，同樣是128GB容量的產品，iNAND 8521的循序寫入效能最高可達到500 MB/s，隨機寫入效能為4.5萬IOPS，相當於前一代產品的2.75倍；iNAND 7500的循序寫入效能最高到260 MB/s，比起前代產品，提升了60％，它的隨機寫入效能為1.5萬IOPS。而早先推出的iNAND 7232效能表現，則分別是160 MB/s與4千IOPS。

此外，對於讀取效能，兩款新品也有所改進。對照iNAND 7232的隨機讀取效能表現，只有8800 IOPS，而新推出的iNAND 8521高達5萬IOPS，是前代產品的2.75倍，而循序讀取效能是800 MB/s，也大幅超越iNAND系列所有產品。WDC表示，這當中的關鍵在於，iNAND 8521搭配的介面是UFS 2.1，該規格的理論最大頻寬高達1200 MB/s，因此I/O存取較不受到拘束；同時，iNAND 8521所用的SmartSLC技術，是WDC最新推出的第5代，當中結合了軟體與硬體的加速機制。

圖中的兩種資料儲存過程，是關於比較有無SmartSLC的差異，下圖的作法是標準作法，只有區隔成控制器與TLC記憶體，而在上圖顯示的SmartSLC的作法當中，控制器的部分使用了SmartSLC引擎，而在記憶體的部分則分為SmartSLC、中介調節儲存與TLC記憶體，而這麼做的好處是能夠一次傳送較大的資料，而不需要一小塊、一小塊地傳送，因此，可獲得更快的I/O速度。

這是最新的SmartSLC架構，在原本已有固定的爆發緩衝區之外，現在則又多了延伸的爆發緩衝區。

WDC也強調，他們在這當中實作了最佳化的控制器架構，垂直整合UFS控制器、3D NAND技術、韌體，並且一手包辦組裝、測試、設計與開發等工作。

而另一款iNAND 7500的隨機讀取效能，則是2萬IOPS，增長幅度也不小，WDC表示，由於能夠善用e.MMC的指令佇列機制，這部份效能還是比前代產品增長35％。不過，它的循序讀取效能為300 MB/s，略高於iNAND 7232，改進幅度有限。

運用長期發展的SmartSLC技術，以及iLDPC ECC錯誤驗證引擎，耐用性也勝過iNAND前代產品

在耐用性的比較上，iNAND 8521和iNAND 7550同樣領先iNAND 7232，兩款產品使用3D NAND技術的同時，也一起搭配iLDPC ECC引擎，但在這項規格上，iNAND 7550反而勝過效能較高的iNAND 8521。

因此，兩款產品雖然提供的儲存容量選擇相同，但就效能與耐用性而論，可說是各有所長。

至於其中用到的iLDPC技術，WDC嵌入與整合解決方案產品行銷經理林哲仲表示，這是基於通用的LDPC（Low-Density Parity-Check Code）演算法而來，經過他們最佳化之後，成為iLDPC，能比現行較常採用的BCH（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）演算法，提供更理想的錯誤修正能力，因此，可以大幅改進WDC快閃記憶體儲存產品的耐用性和可靠度。