东芝加入桥接芯片：SSD移动硬盘速度与容量打破瓶颈

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­　　SSD固态硬盘持续飞速发展，而在ISSCC 2019国际固态电路大会上，东芝介绍了他们的全新方案，利用小小的桥接芯片，可实现SSD在速度、容量两个层面的大幅度提升。我们知道，SSD的结构都是多颗闪存芯片连接一颗主控制器，由后者管理操作，而随着闪存芯片越来越多，主控的操作速度会大大下降，所以SSD内能使用的闪存芯片数量是有限的，这就限制了整体容量和速度的提升。

­　　为了提升SSD容量，就需要增加主控接口数量，但这会导致数量极其庞大的信号线连接到主控，使得SSD主板布局异常困难。

­　　东芝提出的新方案是在主控和闪存芯片之间放置多颗桥接芯片，并实现了三大创新：

­　　1、以环形菊花链的方式连接主控和多颗桥接芯片，所需收发器数量从两对减少到一对，减小芯片面积。

­　　2、在主控和桥接芯片之间使用PAM4(四电平脉冲幅度调制)进行串行通信，以降低操作速度和性能压力。

­　　3、改进抖动(时钟或信号波形时间域的波动)，桥接芯片中不再需要PLL电路(生成精确参考信号)，同时利用CDR电路(始终数据恢复)，降低功耗，缩小芯片面积。

­　　东芝目前的原型方案包含四颗桥接芯片，采用28nm CMOS工艺制造，所有桥接芯片和主控的速度都高达25.6Gbps，同时BER错误率低于10的负12次方。

­　　相比之下，传统方案最高只能达到9.6Gbps，布线复杂度却高出2倍。

­　　东芝表示，会继续深入相关工作，包括提升桥接芯片性能、缩小面积、降低功耗，最终将SSD的高速度、大容量带到前所未见的水平。

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