USB-3.0 U盤革命和外接儲(chǔ)存裝置的新機(jī)會(huì)
[導(dǎo)讀]USB 3.0 U盤革命第2場議程分上下兩半段，前半段主題為「USB 3.0 U盤革命」，由銀燦科技業(yè)務(wù)協(xié)理李政逸先生主講。李協(xié)理提出銀燦在2010年6月COMPUTEX展推出第1顆支持USB 3.0的IS902快閃控制芯片后，在初步跟客戶溝通，
USB 3.0 U盤革命
第2場議程分上下兩半段，前半段主題為「USB 3.0 U盤革命」，由銀燦科技業(yè)務(wù)協(xié)理李政逸先生主講。李協(xié)理提出銀燦在2010年6月COMPUTEX展推出第1顆支持USB 3.0的IS902快閃控制芯片后，在初步跟客戶溝通，以及該年9月份DIGITIMES主辦的USB 3.0論壇中，銀燦當(dāng)時(shí)曾提出USB 3.0優(yōu)盤要能被主流市場廣泛接受，有下列3個(gè)關(guān)鍵：第一就是優(yōu)盤Performance要提升。第二就是成本要接近USB 2.0 U盤。第三則是芯片封裝以及U盤PCBA要跟USB 2.0 U盤體積一樣輕薄短小。
經(jīng)過約半年的市場時(shí)空演變下，銀燦進(jìn)行市場調(diào)查，USB 3.0入門型U盤8GB/16GB售價(jià)，約在人民幣123~223元／200~313元，而USB 2.0主流U盤8GB/16GB售價(jià)約人民幣111~156元／190~269元，USB 3.0 U盤報(bào)價(jià)已經(jīng)慢慢趨近于USB 2.0 U盤的報(bào)價(jià)，也由于兩者價(jià)差縮減到僅人民幣10~40元，臺(tái)灣的創(chuàng)見(Transcend)、威剛(A-DATA)、勁永(PQI)以及日本的I-O DATA、Buffalo廠牌的U盤產(chǎn)品，都有用到銀燦的芯片；銀燦估計(jì)USB 3.0 U盤控制芯片整體出貨量，在2011年第2季會(huì)逐漸提升。
李協(xié)理也指出，自從2010年推出支持USB 3.0的IS902控制芯片之后，也一直進(jìn)行IS902的COB(Chip On Board)封裝工作，經(jīng)過2011年第1季通過相關(guān)電氣特性驗(yàn)證之后，預(yù)計(jì)4月可進(jìn)入量產(chǎn)，目前以4GB Flash 1 Die與8GB Flash 2 Die兩種容量為主，有助于提供客戶打造更輕薄短小、接近記憶卡尺寸的微型U盤。
打造低成本高效能的USB 3.0 U盤
李協(xié)理指出，根據(jù)客戶與使用者的意見，他們認(rèn)為USB 3.0 U盤的C/P值要高，但不需要太大的容量，4~8GB容量就夠了，同時(shí)期望寫入速度能再拉高。但各位都曉得，U盤的讀寫速度，取決于U盤內(nèi)所配置的閃存芯片體顆數(shù)、通道數(shù)的組合，若要控制成本，系統(tǒng)設(shè)計(jì)上最多只能用到2個(gè)通道(2 channels)。
若使用成本較為低廉的TLC(Tri-Level Cell)閃存，由于TLC閃存無論怎么組合，其讀寫效能無法突破50MB/s，這樣的傳輸速度透過USB 2.0接口就可達(dá)成，使用USB 3.0規(guī)格顯得浪費(fèi)。
因此銀燦的IS902 UFD控制芯片，采取2ch雙通道設(shè)計(jì)，可搭配SDR或DDR的SLC或MLC閃存顆粒，在使用SDR MLC存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)入門等級(jí)U盤情況下，其循序讀／寫速率可達(dá)60MB/s、37MB/s(2CE)；若采用更快速的DDR MLC閃存，則可達(dá)到循序讀／寫速度115MB/s、42.5MB/s@2CE或85MB/s@4CE；若設(shè)計(jì)效能級(jí)U盤搭DDR MLC，啟用ISfact加速模式之下，循序讀／寫速度可飆到140MB/s、100MB/s。
USB 3.0控制芯片藍(lán)圖與時(shí)程推展
李協(xié)理也提出銀燦科技在閃存控制芯片的時(shí)程規(guī)劃藍(lán)圖。在2010年第3季，銀燦推出IS902 USB 3.0閃存控制芯片，其規(guī)格支持2 CH、27位元ECC修正能力，且支持到2X/3X納米制程的MLC閃存顆粒之后，預(yù)計(jì)下一代UFD控制芯片仍采用C/P值高的1T 8051架構(gòu)的單芯片設(shè)計(jì)，其規(guī)格支持USB 3.0及內(nèi)建30MHz石英震蕩頻率產(chǎn)生器，ECC修正能力提高到70bit/1KB，可搭配4K/8K/16K閃存分頁模式，并可以DDR ONFI/ Toggle 1.0接口驅(qū)動(dòng)，以及2x納米制程的TLC或MLC閃存顆粒支持。
2011年第2季，銀燦將推出單通道(1CH)、70位元ECC修正能力的IS916 USB 3.0閃存控制芯片，規(guī)格上追加對(duì)2X納米制程MLC/TLC閃存顆粒的支持；隨即在2011年第3季推雙通道(2CH)、同樣70位元ECC修正能力的IS926 USB 3.0閃存控制芯片。到2011年第4季則推出70位元ECC修正能力、4通道(4CH)的IS946 USB 3.0閃存控制芯片，效能可以進(jìn)一步倍增。USB-3.0 U盤革命&外接儲(chǔ)存裝置的新機(jī)會(huì) 2011/04/14-DIGITIMES企劃
下半段議題「外接儲(chǔ)存裝置的新機(jī)會(huì)」由銀燦科技系統(tǒng)工程協(xié)理陳思明先生主講。陳協(xié)理以新上市的蘋果MacBook Pro為例，它導(dǎo)入傳輸速率達(dá)10Gbps的Intel Thunderbolt匯流排技術(shù)，但是外圍芯片與連接線成本仍相當(dāng)高昂；而USB 3.0可提供5Gbps SuperSpeed高傳輸帶寬、較大900mA供電以及容易使用的插拔特性，仍然是當(dāng)今儲(chǔ)存裝置、視訊、音訊與顯示器主流接口。
針對(duì)當(dāng)今大容量硬盤所需要關(guān)切的議題，陳協(xié)理認(rèn)為需要考量到：是否支持扇區(qū)長度增加為4KB(4,096Bytes)的先進(jìn)格式(Advanced Format)，對(duì)容量超過2TB硬盤的支持性，是否能克服Windows XP操作系統(tǒng)的MBR主要啟用分區(qū)限制在2TB，還有如何因應(yīng)2010年1月歐盟開始實(shí)施的Directive 2005/32/EC規(guī)范，信息產(chǎn)品在S5節(jié)電模式下耗電量需低于1W，而2013年這個(gè)節(jié)電規(guī)范更嚴(yán)苛到需要低于0.5W等挑戰(zhàn)。
外接硬盤需注重低耗電以及2TB容量／先進(jìn)格式支持
也因此，銀燦科技推出IS888 USB 3.0對(duì)SATAII橋接芯片，支持USB 3.0的SuperSpeed 5GBps傳輸速率并向下兼容USB 1.1/2.0；內(nèi)建高效率3.3V轉(zhuǎn)1.2V直流變壓電路以降低系統(tǒng)整體功耗。IS888通過USB IF商標(biāo)認(rèn)證，在USB 2.0待機(jī)模式僅35mA，USB 3.0待機(jī)模式102mA，插USB1/USB2裝置待機(jī)模式則降為83mA。S5模式下待機(jī)模式低于0.5W，符合2013年歐盟節(jié)電規(guī)范。同時(shí)IS888芯片支持采4KB扇區(qū)的先進(jìn)格式(Advance Format)硬盤，容量可達(dá)16TB，并支持Windows 7/Vista/XP、Mac OS 9.x/10.X以及Linux等操作系統(tǒng)。
IS888橋接芯片接上2.5寸硬盤效能實(shí)測(cè)上，其循序讀／寫速度為104.4MB/s、101.8MB/s；3.5寸硬盤循序讀／寫速度為156.6MB/s、155.5MB/s。若是搭配AI Turbo最佳化效能驅(qū)動(dòng)程序下，SSD循序讀寫速度從211.9MB/s、160.6MB/s提高到271.4MB/s、191.4MB/s。
外接硬盤的轉(zhuǎn)接板強(qiáng)調(diào)規(guī)格齊全、輕薄短小
銀燦對(duì)下一代儲(chǔ)存裝置橋接芯片的開發(fā)過程，除了注重效能提升之外，還涵蓋各產(chǎn)業(yè)接口／規(guī)格等協(xié)定層的軟件支持，象是UASP(USB Attached SCSI Protocol)的支持，以及提供最佳化效能BOT驅(qū)動(dòng)程序等。
陳協(xié)理展示兩款USB 3.0轉(zhuǎn)SATA3的轉(zhuǎn)接板參考設(shè)計(jì)，一款為60.3x10.4mm 4層板PCB設(shè)計(jì)，可塞入標(biāo)準(zhǔn)USB 2.0外接盒內(nèi)；另一款68x7.5mm 4層板設(shè)計(jì)，整個(gè)轉(zhuǎn)接板加上2.5寸硬盤總體積可以更縮減。
這兩款轉(zhuǎn)接板除了通過FCC B的EMI檢驗(yàn)，也通過HDD連續(xù)168小時(shí)不斷電的壓力測(cè)試，以及4KV人體放電、8KV空中放電的靜電防護(hù)能力。在BOM物料表成本也能有效下降，減少產(chǎn)品的制造成本。
USB 3.0橋接芯片的藍(lán)圖規(guī)劃
銀燦科技在USB 3.0橋接芯片的時(shí)程藍(lán)圖規(guī)劃上，繼2010年7月推出IS888 USB 3.0橋接芯片后，接下來在2010年第4季推出IS621 USB 3.0 to SATAII橋接芯片，除了腳位與IS888兼容之外，并支持UASP協(xié)定以及AES128/256bit編碼支持(IS621AU)；同時(shí)也提供一對(duì)多的多埠分接(port multiplier)功能。[!--empirenews.page--]
2011年第1季銀燦推出IS622橋接芯片。提供1組USB 3.0埠轉(zhuǎn)2組SATAII埠的橋接能力，并支持SATA熱插拔與NCQ命令、RAID 0/1/JBOD容量合并功能、USAP v1.0與BOT驅(qū)動(dòng)程序支持，與AES128/256bit編碼支持。2011年第2季銀燦推出IS631 USB 3.0 to SATA3 6Gps橋接芯片，支持USAP以及支持一對(duì)多的多埠分接(port multiplier)功能。
2011年第3季結(jié)束前，銀燦推出IS632 USB 3.0 to SATA 6Gps橋接芯片，它具備1個(gè)USB 3.0埠轉(zhuǎn)2個(gè)SATA3埠(6Gbps)的橋接能力，支持SATA熱插拔與NCQ命令、RAID 0/1/BOD容量合并功能、USAP v1.0與BOT驅(qū)動(dòng)程序支持，以及AES128/256bit編碼支持。
第2場議程分上下兩半段，前半段主題為「USB 3.0 U盤革命」，由銀燦科技業(yè)務(wù)協(xié)理李政逸先生主講。李協(xié)理提出銀燦在2010年6月COMPUTEX展推出第1顆支持USB 3.0的IS902快閃控制芯片后，在初步跟客戶溝通，以及該年9月份DIGITIMES主辦的USB 3.0論壇中，銀燦當(dāng)時(shí)曾提出USB 3.0優(yōu)盤要能被主流市場廣泛接受，有下列3個(gè)關(guān)鍵：第一就是優(yōu)盤Performance要提升。第二就是成本要接近USB 2.0 U盤。第三則是芯片封裝以及U盤PCBA要跟USB 2.0 U盤體積一樣輕薄短小。
經(jīng)過約半年的市場時(shí)空演變下，銀燦進(jìn)行市場調(diào)查，USB 3.0入門型U盤8GB/16GB售價(jià)，約在人民幣123~223元／200~313元，而USB 2.0主流U盤8GB/16GB售價(jià)約人民幣111~156元／190~269元，USB 3.0 U盤報(bào)價(jià)已經(jīng)慢慢趨近于USB 2.0 U盤的報(bào)價(jià)，也由于兩者價(jià)差縮減到僅人民幣10~40元，臺(tái)灣的創(chuàng)見(Transcend)、威剛(A-DATA)、勁永(PQI)以及日本的I-O DATA、Buffalo廠牌的U盤產(chǎn)品，都有用到銀燦的芯片；銀燦估計(jì)USB 3.0 U盤控制芯片整體出貨量，在2011年第2季會(huì)逐漸提升。
李協(xié)理也指出，自從2010年推出支持USB 3.0的IS902控制芯片之后，也一直進(jìn)行IS902的COB(Chip On Board)封裝工作，經(jīng)過2011年第1季通過相關(guān)電氣特性驗(yàn)證之后，預(yù)計(jì)4月可進(jìn)入量產(chǎn)，目前以4GB Flash 1 Die與8GB Flash 2 Die兩種容量為主，有助于提供客戶打造更輕薄短小、接近記憶卡尺寸的微型U盤。
打造低成本高效能的USB 3.0 U盤
李協(xié)理指出，根據(jù)客戶與使用者的意見，他們認(rèn)為USB 3.0 U盤的C/P值要高，但不需要太大的容量，4~8GB容量就夠了，同時(shí)期望寫入速度能再拉高。但各位都曉得，U盤的讀寫速度，取決于U盤內(nèi)所配置的閃存芯片體顆數(shù)、通道數(shù)的組合，若要控制成本，系統(tǒng)設(shè)計(jì)上最多只能用到2個(gè)通道(2 channels)。
若使用成本較為低廉的TLC(Tri-Level Cell)閃存，由于TLC閃存無論怎么組合，其讀寫效能無法突破50MB/s，這樣的傳輸速度透過USB 2.0接口就可達(dá)成，使用USB 3.0規(guī)格顯得浪費(fèi)。
因此銀燦的IS902 UFD控制芯片，采取2ch雙通道設(shè)計(jì)，可搭配SDR或DDR的SLC或MLC閃存顆粒，在使用SDR MLC存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)入門等級(jí)U盤情況下，其循序讀／寫速率可達(dá)60MB/s、37MB/s(2CE)；若采用更快速的DDR MLC閃存，則可達(dá)到循序讀／寫速度115MB/s、42.5MB/s@2CE或85MB/s@4CE；若設(shè)計(jì)效能級(jí)U盤搭DDR MLC，啟用ISfact加速模式之下，循序讀／寫速度可飆到140MB/s、100MB/s。
USB 3.0控制芯片藍(lán)圖與時(shí)程推展
李協(xié)理也提出銀燦科技在閃存控制芯片的時(shí)程規(guī)劃藍(lán)圖。在2010年第3季，銀燦推出IS902 USB 3.0閃存控制芯片，其規(guī)格支持2 CH、27位元ECC修正能力，且支持到2X/3X納米制程的MLC閃存顆粒之后，預(yù)計(jì)下一代UFD控制芯片仍采用C/P值高的1T 8051架構(gòu)的單芯片設(shè)計(jì)，其規(guī)格支持USB 3.0及內(nèi)建30MHz石英震蕩頻率產(chǎn)生器，ECC修正能力提高到70bit/1KB，可搭配4K/8K/16K閃存分頁模式，并可以DDR ONFI/ Toggle 1.0接口驅(qū)動(dòng)，以及2x納米制程的TLC或MLC閃存顆粒支持。
2011年第2季，銀燦將推出單通道(1CH)、70位元ECC修正能力的IS916 USB 3.0閃存控制芯片，規(guī)格上追加對(duì)2X納米制程MLC/TLC閃存顆粒的支持；隨即在2011年第3季推雙通道(2CH)、同樣70位元ECC修正能力的IS926 USB 3.0閃存控制芯片。到2011年第4季則推出70位元ECC修正能力、4通道(4CH)的IS946 USB 3.0閃存控制芯片，效能可以進(jìn)一步倍增。USB-3.0 U盤革命&外接儲(chǔ)存裝置的新機(jī)會(huì) 2011/04/14-DIGITIMES企劃
下半段議題「外接儲(chǔ)存裝置的新機(jī)會(huì)」由銀燦科技系統(tǒng)工程協(xié)理陳思明先生主講。陳協(xié)理以新上市的蘋果MacBook Pro為例，它導(dǎo)入傳輸速率達(dá)10Gbps的Intel Thunderbolt匯流排技術(shù)，但是外圍芯片與連接線成本仍相當(dāng)高昂；而USB 3.0可提供5Gbps SuperSpeed高傳輸帶寬、較大900mA供電以及容易使用的插拔特性，仍然是當(dāng)今儲(chǔ)存裝置、視訊、音訊與顯示器主流接口。
針對(duì)當(dāng)今大容量硬盤所需要關(guān)切的議題，陳協(xié)理認(rèn)為需要考量到：是否支持扇區(qū)長度增加為4KB(4,096Bytes)的先進(jìn)格式(Advanced Format)，對(duì)容量超過2TB硬盤的支持性，是否能克服Windows XP操作系統(tǒng)的MBR主要啟用分區(qū)限制在2TB，還有如何因應(yīng)2010年1月歐盟開始實(shí)施的Directive 2005/32/EC規(guī)范，信息產(chǎn)品在S5節(jié)電模式下耗電量需低于1W，而2013年這個(gè)節(jié)電規(guī)范更嚴(yán)苛到需要低于0.5W等挑戰(zhàn)。
外接硬盤需注重低耗電以及2TB容量／先進(jìn)格式支持
也因此，銀燦科技推出IS888 USB 3.0對(duì)SATAII橋接芯片，支持USB 3.0的SuperSpeed 5GBps傳輸速率并向下兼容USB 1.1/2.0；內(nèi)建高效率3.3V轉(zhuǎn)1.2V直流變壓電路以降低系統(tǒng)整體功耗。IS888通過USB IF商標(biāo)認(rèn)證，在USB 2.0待機(jī)模式僅35mA，USB 3.0待機(jī)模式102mA，插USB1/USB2裝置待機(jī)模式則降為83mA。S5模式下待機(jī)模式低于0.5W，符合2013年歐盟節(jié)電規(guī)范。同時(shí)IS888芯片支持采4KB扇區(qū)的先進(jìn)格式(Advance Format)硬盤，容量可達(dá)16TB，并支持Windows 7/Vista/XP、Mac OS 9.x/10.X以及Linux等操作系統(tǒng)。
IS888橋接芯片接上2.5寸硬盤效能實(shí)測(cè)上，其循序讀／寫速度為104.4MB/s、101.8MB/s；3.5寸硬盤循序讀／寫速度為156.6MB/s、155.5MB/s。若是搭配AI Turbo最佳化效能驅(qū)動(dòng)程序下，SSD循序讀寫速度從211.9MB/s、160.6MB/s提高到271.4MB/s、191.4MB/s。
外接硬盤的轉(zhuǎn)接板強(qiáng)調(diào)規(guī)格齊全、輕薄短小
銀燦對(duì)下一代儲(chǔ)存裝置橋接芯片的開發(fā)過程，除了注重效能提升之外，還涵蓋各產(chǎn)業(yè)接口／規(guī)格等協(xié)定層的軟件支持，象是UASP(USB Attached SCSI Protocol)的支持，以及提供最佳化效能BOT驅(qū)動(dòng)程序等。
陳協(xié)理展示兩款USB 3.0轉(zhuǎn)SATA3的轉(zhuǎn)接板參考設(shè)計(jì)，一款為60.3x10.4mm 4層板PCB設(shè)計(jì)，可塞入標(biāo)準(zhǔn)USB 2.0外接盒內(nèi)；另一款68x7.5mm 4層板設(shè)計(jì)，整個(gè)轉(zhuǎn)接板加上2.5寸硬盤總體積可以更縮減。
這兩款轉(zhuǎn)接板除了通過FCC B的EMI檢驗(yàn)，也通過HDD連續(xù)168小時(shí)不斷電的壓力測(cè)試，以及4KV人體放電、8KV空中放電的靜電防護(hù)能力。在BOM物料表成本也能有效下降，減少產(chǎn)品的制造成本。
USB 3.0橋接芯片的藍(lán)圖規(guī)劃
銀燦科技在USB 3.0橋接芯片的時(shí)程藍(lán)圖規(guī)劃上，繼2010年7月推出IS888 USB 3.0橋接芯片后，接下來在2010年第4季推出IS621 USB 3.0 to SATAII橋接芯片，除了腳位與IS888兼容之外，并支持UASP協(xié)定以及AES128/256bit編碼支持(IS621AU)；同時(shí)也提供一對(duì)多的多埠分接(port multiplier)功能。[!--empirenews.page--]
2011年第1季銀燦推出IS622橋接芯片。提供1組USB 3.0埠轉(zhuǎn)2組SATAII埠的橋接能力，并支持SATA熱插拔與NCQ命令、RAID 0/1/JBOD容量合并功能、USAP v1.0與BOT驅(qū)動(dòng)程序支持，與AES128/256bit編碼支持。2011年第2季銀燦推出IS631 USB 3.0 to SATA3 6Gps橋接芯片，支持USAP以及支持一對(duì)多的多埠分接(port multiplier)功能。
2011年第3季結(jié)束前，銀燦推出IS632 USB 3.0 to SATA 6Gps橋接芯片，它具備1個(gè)USB 3.0埠轉(zhuǎn)2個(gè)SATA3埠(6Gbps)的橋接能力，支持SATA熱插拔與NCQ命令、RAID 0/1/BOD容量合并功能、USAP v1.0與BOT驅(qū)動(dòng)程序支持，以及AES128/256bit編碼支持。
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