强化 3D TLC 快闪存储器支援，SMI 新推出 SM2258 固态硬盘控制器
bisheng 发表于 2016年6月04日 09:00
SMI 为台湾的固态硬盘控制器三大厂之一，随着固态硬盘产业结构转变，最近几年有越来
越多世界级固态硬盘厂商，采用 SMI 所推出的控制器解决方案。因应 Micron 等晶圆厂
即将大举推动 3D 快闪存储器，SMI 于展览期间发表新一代控制器 SM2258，藉以提供更
为完整的支援。
SM2258 是款消费性等级 SATA 6Gb/s 接口控制器，尽管 PCIe NVMe 话题看似热门，然而
SATA 6Gb/s 仍为市场当前主流，因而有推陈出新的价值。其架构设计可说是植基于
SM2256、SM2246EN 等既有产品，核心关键技术包含 NANDXtend 与 LDPC（Low
Density Parity Check）错误修正码，资料传输通道仍为 4 个，新增支援 3D TLC 类型
快闪存储器。
针对 3D TLC 类型快闪存储器架构特性最佳化设计，SMI 如同推出 SM2256 时所标榜，指
出自家设计方案能使颗粒的写入、抹除次数提升 3 倍。除了增进可靠度、耐用度之外，
还采用 Direct-to-TLC 和 SLC 模拟快取算法，得以提供最佳的性能表现。集合这些
特性于一体的 SM2258，消耗功率控制也有所精进，比 SM2256 还要更适合行动平台。
SMI 方面认为，MLC、TLC 再加上 3D 制程架构，诸多类型快闪存储器都有不同特性。就
内部耐久度之类模拟测试经验而言，他们认为控制器的功能设计相当重要，快闪存储器类
型倒是其次。因为即便是 SLC 也会有损耗/坏问题，如果控制器没有良好的错误修正能力
，所储存资料仍然具有相当风险性，因此是没有可靠度、耐用度可言。
反之，SMI 三层结构设计的 NANDXtend 技术，正是为了让每一笔所储存资料，由 3 个层
级依序修正错误。如此能降低颗粒类型差异影响，即便是理论抹写次数较少的 TLC 类型
颗粒，进入自然损耗/坏阶段时，仍然可以提供一定的资料储存可靠度。至于是否真的能
够提升 3 倍抹写次数寿命，我们想这是基于某些指标性条件，所推算出来的相似效益参
考值。
近两年 TLC 应用开始崛起，相信大家对于所谓的 SLC 模拟快取，诸如此类名称与用意相
似的加速架构，并不会太过于陌生。就先天结构而言，TLC 类型颗粒的写入速度是不比
MLC，故各家控制器厂商都纷纷投入此类功能开发。SM2258 是结合先进 Direct-to-TLC
和 SLC 模拟快取算法，标榜能提供比既有设计更大容量的加速区间。
SM2258 的 SLC 模拟快取算法，基本设定使用容量上限占比约为 33％（既有设计约为
5％ 上下），实际比例由固态硬盘制造商自行决定。SMI 于现场准备了 SM2258 搭
Micon 制 3D TLC 颗粒的样品机，以 HD Tune Pro 写入测试来展现性能，我们实际把玩
后得到结果如下图所示，写入速度曲线犹如常见 2D MLC 颗粒机种般平直。
产品介绍期间，SMI 也蜻蜓点水提到首款 PCIe NVMe 控制器 SM2260，如开头图片最右边
Micron 制 M.2 模组。SM2260 是基于 PCIe 3.0 x4、NVMe 1.2 规格设计，并且支援
3D MLC/TLC 类型颗粒，SMI 尚未正式发表推出。只不过采用厂商之一的 Micron，于日
前品牌策略调整记者会上，抢先展出名为 Ballistix TX 的样品（并非 SMI 公版），后
续动态我们会持续关注之。