Au cours des dernières années, les disques SSD en facteur de forme M.2 ont considérablement réduit la quantité d’espace nécessaire pour les sous-systèmes de stockage à l’intérieur des PC modernes. Cependant, à mesure que les ordinateurs deviennent encore plus petits, il y a une pression pour que les disques SSD se rétrécissent également. Les disques SSD dans l’emballage BGA sont considérablement plus petits que les SSD dans un facteur de forme M.2 et pendant quelques années, les développeurs de plates-formes comme Intel ont promu de tels disques parmi les fabricants de iphone 5 ou se PC. Intel a déclaré en 2014 qu’un SSD M.2 2260 pourrait prendre 15% d’espace dans un PC hybride 2 en 1, alors que l’utilisation d’un SSD BGA pourrait économiser beaucoup d’espace et permettre d’augmenter la taille de la batterie d’environ 10%. De plus, dans de nombreux cas, l’utilisation du stockage BGA peut réduire la hauteur Z des appareils et améliorer les performances thermiques par rapport aux modules M.2, selon Intel.
En conséquence, le marché des SSD à facteur de forme BGA a pris de l’ampleur et de l’importance à un rythme rapide. À cette fin, lors du Samsung SSD Forum 2016 au Japon, Samsung a présenté son premier SSD dans un emballage BGA (ball grid array). Malgré un facteur de forme minuscule, le SSD Samsung PM971 offre des performances plutôt élevées grâce à l’interface PCIe et un contrôleur spécial. Pendant ce temps, le petit lecteur sera ciblé pour l’utilisation à l’intérieur de PC, tablettes, 2 en 1 et d’autres types de petits ordinateurs ou applications embarquées.
Le Samsung PM971 SSD est basé sur le nouveau contrôleur Photon de Samsung ainsi que sur la mémoire flash MLC V NAND. Il est impossible de dire pour l’instant si le contrôleur Photon du PM971 SSD a quelque chose à voir avec le contrôleur utilisé dans les variateurs 750 EVO (le contrôleur est plus petit que d’habitude car il n’a que deux cœurs de traitement), mais il semble très probable .
Samsung prévoit d’offrir trois versions du SSD, avec des capacités de 128 Go, 256 Go et 512 Go. Le SSD PM971 prend en charge une vitesse de lecture séquentielle pouvant atteindre 1500 Mo / s ainsi qu’une vitesse d’écriture séquentielle pouvant atteindre 600 Mo / s, ce qui suggère qu’il repose sur une interface PCIe 3.0. Le SSD PM971 peut effectuer des IOPS de lecture aléatoire de 190K ainsi que des IOPS d’écriture aléatoire de 150K, selon les informations divulguées par Samsung.
Samsung PM971 SSD. Image par PC Watch.
Lors de l’événement, Samsung n’a rien révélé sur l’architecture interne de son SSD BGA, ce qui est plutôt intéressant car le contrôleur NAND doit extraire les performances maximales d’un nombre limité de périphériques NAND sur un nombre limité de canaux (à condition, bien sûr, cette architecture interne repose sur des normes industrielles). De plus, on ne sait pas si le lecteur est compatible avec la spécification M.2 proposée pour les SSD BGA. La seule chose que l’on sait sur le SSD en ce moment est qu’il est plus petit qu’une carte SD, selon le site Web de PC Watch.
Samsung vise les tablettes et les PC hybrides 2 en 1 avec ses disques SSD BGA. La société s’attend à ce que les fabricants d’appareils adoptent le produit au second semestre 2016 ou au premier semestre 2017.
Normes pour les SSD BGA proposées
Alors que nous sommes sur le sujet des SSD BGA, c’est un bon moment pour aborder les récents développements dans la normalisation des SSD dans ce format. Même avec la croissance récente du marché, les disques SSD dans l’emballage BGA ne sont pas quelque chose de complètement nouveau. Intel, Toshiba, SanDisk, Microsemi, Silicon Motion et d’autres ont tous offert des SSD sous forme de BGA pendant des années à différents fabricants d’applications embarquées, qui à leur tour devaient économiser de l’espace ou coque iphone 7 silicone transparent exécuter leurs sous-systèmes de stockage dans des environnements difficiles. Au début de l’année dernière, Toshiba a déployé ses premiers SSD BGA avec interface PCIe, et en septembre plusieurs membres de PCI SIG (l’organisation qui développe l’interface PCIe, ses dérivés et standards pour les périphériques PCIe) ont proposé un ensemble de normes mécaniques pour les SSD BGA, ce qui pourrait ouvrir les portes à de nombreux fabricants pour entrer sur le marché émergent.
Les SSD BGA avec interfaces PCIe 3.0 ou SATA feront partie des spécifications PCI SIG M.2. À l’heure actuelle, certains membres de l’organisation (HP, Intel, Lenovo, Micron, SanDisk, Seagate et Toshiba) proposent quatre types de solutions de stockage à semi-conducteurs soudées: Type 1620, Type 2024, Type 2228 et Type 2828. définir la largeur et la longueur de l’emballage en millimètres, donc, le plus petit SSD BGA aura des mesures de 16 20 mm, tandis que le plus grand SSD BGA aura 28 28 mm d’emballage. Les disques SSD dans un boîtier BGA peuvent avoir une hauteur Z jusqu’à 2 mm (mesurée avec des billes de soudure s’est effondrée), mais peuvent être plus minces.
Les SSD BGA conformes aux types M.2 proposés utilisent les mêmes signaux que le socket M.2 3 (ils sont donc compatibles avec les protocoles PCIe 3.0 et SATA 3.2 et peuvent utiliser jusqu’à quatre voies PCIe), mais utilisent 1,2V , Rails d’alimentation 1.8V et 3.3V. Tous les SSD BGA contiennent la carte de base commune de type 1620 (qui ressemble beaucoup à la carte de base des SSD de la série BG de Toshiba) pour les données et la puissance, mais les disques plus grands comportent également des billes de rétention mécaniques supplémentaires. Certains SSD BGA peuvent être placés sur des modules M.2 afin de permettre une flexibilité de conception pour les fabricants d’appareils (et une option de mise à niveau pour les utilisateurs finaux), mais uniquement si les modules ont un circuit de conversion de tension de 1.8V ou 1.2V Champs obligatoires.
Un SSD BGA intègre non seulement la mémoire portefeuille photo flash NAND, mais également un contrôleur NAND, une mémoire DRAM et tout ce qui peut être nécessaire pour une solution de stockage à semi-conducteurs entièrement fonctionnelle. Du point de vue du logiciel, les SSD BGA de spécification M.2 ne sont que des lecteurs à semi-conducteurs avec des interfaces PCIe ou SATA. Et contrairement aux MCP (packages multi-puces) constitués de DRAM et de NAND que des sociétés comme Micron et Samsung proposent aux fabricants d’appareils mobiles, les SSD BGA sont des systèmes de stockage complets pouvant être connectés directement aux interfaces hôtes appropriées.
Les facteurs de forme BGA M.2 proposés visent à unifier l’emballage des disques SSD monopuce et à faire en sorte que de tels disques SSD soient disponibles dans le secteur auprès de divers fabricants. Mais s’il y a un problème, on pourrait imaginer qu’il s’agisse d’une enveloppe de puissance. Le 950 Pro traîne derrière AHCI inactif. Il pourrait être plus efficace pour les tablettes, mais peut-être pas encore pour les smartphones.
UFS (current et next gen) est une solution plus viable pour les deux prochaines années jusqu’à ce que les progrès atteignent l’enveloppe des sweetspots pour les SSD BGA sur les smartphones phares (j’imagine que ceux-ci seraient uniquement réservés aux flagships)..
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