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Chemin vers la technologie 4.0 ou standard nano des supports de stockage à base de mémoire flash : nanoSSD Innodisk

La numérique envahit de plus en plus notre vie et impose des exigences élevées aux produits informatiques. Les fabricants des solutions informatiques perfectionnent les technologies, réduisent sans cesse les processus et améliorent les performances des solutions.


Le développement massif des systèmes informatiques et de l'informatique mobile a affecté les exigences liées aux dimensions et poids des composants. Les systèmes de stockage de données ne font pas exception. La taille la plus recherchée des systèmes de stockage de données est SATA 2,5”.

C’est la société Prairie Tek qui a proposé en 1988 le facteur d’encombrement 2.5” pour la première fois, et dès lors ce facteur s’est ancré dans l'informatique. Les supports de stockage de ce facteur d’encombrement sont 100 mm de long, 69,85 mm de large et leur hauteur est de 5 à 19 mm.

La promotion des technologies a contribué à la concurrence dans ce domaine, et les supports SSD mSATA et M.2 , capables de stocker les mêmes téraoctets d’informations et ayant une taille beaucoup plus petite, sont devenus les compétiteurs des supports SSD SATA 2,5”.

Malgré la sous-miniaturisation importante des systèmes de stockage de données et l’interface perfectionnée, les systèmes embarqués compacts nécessitaient toujours une solution encore plus radicale. Il était nécessaire d'éviter la déconnexion spontanée du support du bus de données, de stocker des dizaines de gigaoctets d'informations, d'avoir la vitesse et la fiabilité d'un lecteur classique, mais en même temps d'avoir une taille et un poids beaucoup plus petits. La nouvelle gamme des supports de stockage industriels SSD — nanoSSD Innodisk a concrétisé cette solution.

le suppport nanoSSD ou BGA SSD (en anglais ball grid array — matrice de billes) est un microcircuit intégré de 16х20 ou 11,5х13 mm et de 0,5 g à monter en surface. Le microcircuit comprend les cellules de mémoire flash, le contrôleur et la logique symbolique.

Les sorties BGA sont les billes de soudure rapportées sur les plots de soudure en arrière du microcircuit.


Le microcircuit est soudé sur un circuit imprimé conformément à l’identification de la première broche. Le microcircuit est ensuite chauffé à l'aide d'un poste de soudage ou d'une source infrarouge pour que les billes commencent à fondre.


La tension superficielle force la soudure fondue à ancrer le microcircuit exactement là où elle doit être sur la carte.

Le stockage Innodisk nanoSSD – est un stockage flash à haute intégration à base de SiP (System-in-Package).


La technologue System-in-Package permet de conditionne les composants électroniques en système fonctionnel complet en mono-boîtier. Un tel dispositif électronique contient généralement deux cristaux différents ou plus, associés aux éléments passifs, filtres, antennes et pièces mécaniques. Ces composants donnent ensemble un produit hautement intégré.


Innodisk nanoSSD – appareil très compact à haute compacité de composants. Moins d'espace de stockage — plus d'espace pour les autres composants du système.

Par rapport à la version classique du SSD SATA 2,5”, la surface du nanoSSD est 95 % plus petite et le poids est 100 fois plus petit. Cela permet d’installer le support sur pratiquement n'importe quel dispositif informatique compact.


Les avantages du support nanoSSD sont les suivants:


Supports de stockage nanoSDD Innodisk

La gamme de supports de stockage nanoSSD Innodisk comporte trois séries ayant des caractéristiques différentes. Chacun a ses propres caractéristiques spéciales:

Nom SATA 3ME3/3IE3 SATA 3TE7 PCIe 3TE7
Interface SATA III PCI-Express Gen3x2
Facteur d’encombrement 1620 (16х20 mm) 1113 (11.5х13 mm)
Mémoire flash MLC/iSLC 3D TLC 3D TLC
Capacité MLC: 16GO-128GO
iSLC: 8GO-64GO
32GO-256GO 32GO-512GO
Lecture / enregistrement séquentielle (MB/s, max.) MLC: 410/140
iSLC: 440/260
540/260 1700/1400
Conditions thermiques, degrés Celsius 0~ +70 oC,
-40~ +85 oC
0~ +70 oC 0~ +70 oC,
-40~ +85 oC
Statut En cours En cours 32GO-256GO available à Q3 2021
512GO GO échantillons à Q3 2021

Le facteur d’encombrement des supports de stockage à interface SATA sont de 16x20 mm. Leurs cellules de mémoire sont variées : 3D TLC, MLC, iSLC. Ce qui permet de choisir une solution optimale en termes de coût et de résistance.

Chaque type de cellules a sa propre capacité.
iSLC — les plus petites (jusqu'à 64 Go), mais les plus robustes. Leur ressource est jusqu'à 20 000 cycles de réécriture complète.
3D TLC — la plus grande capacité (jusqu’à 256 GO), pourtant le nombre de cycles de réécriture ne dépasse pas 2 000 mille.
MLC — juste milieu, capacité jusqu’à 128 GO et cycles de réécriture jusqu’à 5 000.

Les conditions thermiques se varient aussi. Les conditions normales sont de 0 à 70 °С, et la plage étendue est de -40 à +85 °С, ce qui permet d’élargir le domaine d’application.


En outre, la gamme Innodisk propose une nouvelle série hyper compacte de supports nano 3TE7 de 11,5x13 mm à une interface PCI-Express. Cette série ne prévoit que les cellules 3D TLC.

La plage de températures de fonctionnement est normale ou étendue.

La capacité du support peut atteindre 512 GO, à une vitesse de lecture de 1 700 Mb/s et à une vitesse d’enregistrement de 1 400 Mb/s.

Caractéristiques principales 3TE7:

  • Plage de températures de fonctionnement étendue -40 à +85 °C
  • Compatible à une configuration NVMe 1.3
  • Support des cellules ayant une capacité mémoire maximale 3D TLC
  • Compatible aux mécanismes de chiffrement AES-256 et TCG Opal 2.0
  • Mécanisme de correction d’erreurs LDPC ECC et forteresse de données de bout en bout ETEP
  • Mémoire tampon hôte (HMB) assurant les performances maximales sans mémoire DRAM

Caractéristiques spéciales des accumulateurs nanoSSD

Taille compacte

La capacité du support nanoSSD est de 210 mm3, soit seulement 1 % de la capacité d’un disque SATA 2.5 classique, qui occupe 63 000 mm3.

Coût

Le développement d'un support SSD standard consiste à concevoir et installer les microcircuits de mémoire, un contrôleur et les éléments logiques sur la carte. Cette technique nécessite plusieurs phases de conception, de montage et de fabrication de diverses pièces.

Le nanoSSD permet de diminuer le coût de développement et de fabrication de moitié. Le nanoSSD est un circuit fonctionnel complet où le contrôleur, les cellules de mémoire et les éléments logiques sont réunis dans un mono-boîtier BGA.

Comme illustré dans le tableau ci-dessous, en cas de fabrication classique « contrôleur + mémoire flash », vous payez la conception, le montage et la fabrication de chacun des composants SSD. En cas d’utilisation de BGA nanoSSD vous bénéficiez de SSD en mono-boîtier :

Nom Solution standard (Contrôleur + NAND mémoire flash), coûts nanoSSD (BGA SSD pour SiP), coûts
Liste de matériaux, composants, unités, composants des produits finis Contrôleur Matrice de contrôleur
Coût de montage
Coût de fabrication
Coût de démontage
Cellules NAND Flash Matrice de mémoire flash
Coût de montage
Coût de fabrication
Coût de démontage
BGA SSD Coût de montage
Coût de fabrication
Coût de démontage

Bonne protection contre les chocs et vibrations

Tous les composants nanoSSD ont subi les tests de choc et de vibration dans des conditions extrêmes ce qui permet de garantir l'intégrité des données et d’utiliser le nanoSSD dans les cas les plus exigeants.

Haute capacité

La structure de mémoire multicouche dans un seule unité SiP permet au support à facteur d’encombrement 1620 de stocker jusqu'à 1 To de données et au support à facteur d’encombrement 1113 — jusqu'à 512 Go.



Excellentes performances

Les supports nanoSSD possèdent des performances élevées de lecture / écriture séquentielle et surperforment considérablement les supports USB 2.0 universels et la mémoire eMMC.


Tableau comparatif de la vitesse d’enregistrement/ lecture séquentielle :

Nom Lecture séquentielle (MB/s) Enregistrement séquentiel (MB/s)
nanoSSD PCIe 3TE7 1700 1400
nanoSSD SATA 3TE7 540 260
UFS 2.0 480 170
eMMC 5.0 260 140

Meilleure consommation d'énergie

le nanoSSD par rapport aux disques SSD M.2 2280 représente jusqu'à 24 % d'économie en cas d’écriture séquentielle et jusqu'à 15 % en cas de lecture séquentielle.

Nom M.2 2280 3TE7 nanoSSD 3TE7 Optimisation de l'alimentation
Lecture séquentielle, courant (mА) 385 328 15%
Enregistrement série, courant (mА)) 456 347 24%

Universel pour diverses solutions

Sa taille compacte, sa faible consommation d'énergie, sa vitesse élevée et fiabilité industrielle permettent d’utiliser le support nanoSSD pour créer des solutions très variées:

  • A l’intérieur comme à l'extérieur
  • Transport et solutions fixes
  • Système de surveillance vidéo, par exemple, à l’intérieur du boîtier du caméra robuste
  • Système de contrôle de production et de gestion
  • Robots mobiles et drones
  • Systèmes d’installation
  • Portables et tablettes
  • Solutions de l’Internet des objets
  • Secteur de démarrage des systèmes serveurs
  • De même que tout appareil non surveillé nécessitant une solution de stockage de données fiable, rapide et compacte

La société Innodisk a réussi à réunir les meilleures caractéristiques spéciales du support SSD traditionnel et du microcircuit BGA. La vitesse rapide, la fiabilité et la bonne capacité ont élargi le domaine d’application du SSD, et les facteurs d’encombrement BGA hautement intégrés 1113-X et 1620-X ont permis d’économiser considérablement de l'espace sur le circuit imprimé et de réduire le coût des nouvelles solutions de stockage de données.

Il est à noter que, tout d'abord, le nanoSSD est un produit pouvant intéresser les intégrateurs systèmes et les fabricants de l’informatique, dont les lignes de production permettent de concevoir des solutions et de souder des microcircuits BGA sur des circuits imprimés.

Les spécialistes professionnels des sociétés IPC2U et Innodisk sont disposés à fournir un support technique complet tout au long du cycle de développement et de production de votre produit fini.

Vous êtes invités à choisir votre SDD sur catalogue:


Pour plus d'informations, n'hésitez pas à prendre contact avec notre équipe! via e-Mail: consultation@ipc2u.fr ou directement par téléphone: +33 (0)1 84 24 02 82

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