从Intel固态盘看SSD未来之发展

ONFI闪存开始登堂入室

本次英特尔的SSD在闪存应用上也有自己的新意，那就是它是第一个采用ONFI（Open NAND Flash Interface，开放式NAND闪存接口）闪存的SSD，对于这一点可以说意义深远。

对于什么是ONFI，大家可以参考一下我们的相关报道。简而言之，这是英特尔为了杀入由三星和东芝两大巨头控制的NAND市场所采取的一招狠棋。

早前英特尔是主攻NOR闪存的，与NAND阵营打了多年的嘴仗。在当时业界对容量需求还不高的时候，NOR凭借着出众的访问速度与传输带宽，一直打压着NAND的发展，可后来随着整合封装技术的广泛采用，以及对大容量数据存储的需求不断增涨，NAND已经成为了实际的后台主力，大NAND厂商可以通过整合封装NOR来为客户提供单芯片存储方案，以打进移动处理市场。反过来NOR则无法进入以容量为主的存储设备市场。

但原有的NAND市场已经被三星和东芝占据了近70％，要再想进入这个市场并有所作为谈何容易，除非你能新领导一个标准，英特尔也正是看到了这一点。毕竟英特尔在内存领域就是玩标准出身的。

英特尔发现的机会就是当时市场上销售的NAND闪存芯片在引脚定义方面，各家都不完全相同，这就造成了同一个闪存控制器，如果是为东芝芯片设计的，很可能就无法使用三星或海力士芯片的局面，这给上游的主控设计商以及最终的产品（U盘、MP3、存储卡等）的设计人员出了一个很大的难题。

为此，英特尔提出了ONFI的设想，就是将NAND闪存芯片的引脚的定义统一，并在此基础上进一步采用新的技术以实现新的功能。2006年4月，英特尔正式提出了ONFI计划，之后迅速得到了业界多数厂商的支持，这其中就包括了闪存厂商与控制芯片厂商，以及最终产品厂商，毕竟这对于简化产品设计是个好事，虽然三星与东芝并不支持该计划，但英特尔相信它可以创造出一个市场，来蚕食那两大巨头的份额，而位列NAND市场第三的海力士也出于同一个目的（老的玩法玩不过三星和东芝，那么就争取通过新玩法当老大）宣布支持ONFI。到了2007年1月，ONFI 1.0标准就颁布了。

英特尔这次在其自家SSD上所采用的就是ONFI 1.0标准的NAND闪存，也就是说与以前我们在市面上看到的SSD相比，这是其在芯片方面的最大特点。另外，从其出众的性能来看，即使是10通道设计，其所采用的芯片的素质也是非常高的。

我们从NAND闪存的原理出发，以及其所采用芯片的容量来看（20枚芯片共80GB，合每颗芯片32Gb容量），采用大页面容量设计是必然的。但就算我们把4KB容量的页面来进行性能分析，也可以看出来与传统的MLC NAND芯片不太一样。但需要指出的是，不知为什么，现在的闪存厂商对自己的闪存芯片的设计文档都严格保密，不再像以前那样可以轻易下载了，所以我们做分析用的对比数据是一两年前的产品，这期间有什么样的进步，只有厂商自己最清楚了。

结合X25-M和X25-E的测试成绩，我们能看出来，如果以其读取性能来看，应该是25ns/30ns级的MLC/SLC芯片，但这个等级的芯片在写入性能方面就与测试成绩有些不符了（X25-M的写入速度超过了70M/s，X25-E则超过了200MB/s）。因此，我怀疑要么是英特尔的芯片在某些方面做出了明显改进（比如缩短了页编程用时），要么是在控制器与缓冲区配合方面做得相当出色，综合来看，后者的可能性更大一些。

总之，英特尔这次终于将ONFI产品化，而不再是纸上谈兵了，而且我们上面说了，ONFI的第一步就是统一接口，之后再发力，实现新的功能，具备更强大的性能。2008年2月27日ONFI 2.0标准正式出台，通过DDR技术的引入，其接口速度已经达到了133MT/s（8bit位宽，带宽为133MB/s，注意这仅仅是一颗芯片的速度），英特尔的盟友美光（Micron）已经有166MT/s的产品推出，由此可见ONFI 2.0的NAND在内部设计上肯定也是必须有了很大的革新，否则不可能跟得上如此高的速度。未来英特尔还将进一步把SDRAM的技术向NAND转移，以使其达到400MT/s的传输率。如果这种闪存配合多通道技术用在SSD上，那么SSD的接口标准就将面临空前的压力了。但这也的确让我们对这种基于ONFI 2.0的SSD充满期待。

其实，从很多地方我们都能感觉到ONFI的进化越来越像SDRAM（2.0标准引入了同步传输，并出现了我们熟悉的DQS、DQ等引脚标识），而SDRAM的标准化也正是英特尔的强项，所以当ONFI站住脚跟之后，接下来英特尔可发挥的东西就太多了。即使三星和东芝不买帐，相信ONFI也能为自己开辟很大的一块市场，对此的确不得不佩服英特尔在操控标准方面的高瞻远瞩。回想过去，DDR SDRAM时代英特尔也是后来居上，NAND市场呢，ONFI也很有当初英特尔急起直追的味道。