曾经的移动硬盘都是大个头,不方便携带,还容易坏,速度很慢。今年以来,随着闪存价格的快速下降,固态硬盘价格也越来越亲民,所以基于固态硬盘的USB移动硬盘市场日渐火爆。如上图,制造一个移动硬盘很方便,只需要买一个M.2接口的固态硬盘,插到小巧玲珑的硬盘盒里就可以。 这个硬盘盒里的关键芯片就是USB桥接芯片,可以把USB、USB Type-C接口转换为SATA、PCIe等标准的固态硬盘接口,还有UFS、SD卡等嵌入式存储卡接口。曾经的U盘速度只有几十MB/s,用了现在移动固态硬盘速度可以到几百MB/s,甚至超过1GB/s。这种移动硬盘可以做到普通U盘一样大小,成为高速U盘。
下图是各种存储接口的速度演进图,看得出来,最新的USB 3.2接口速度已经超过了传统的硬盘接口SATA,达到了20Gb/s。考虑到目前绝大部分的电脑还是最高6Gb/s的SATA硬盘,也就意味着新型U盘的速度比绝大部分硬盘还快。
下图是基于JMicron USB桥接芯片的Thunderbolt接口高速U盘实测性能,读写超过了1700MB/s!
下图是JMicron的USB 3.1 Gen2转PCIe桥接芯片搭配512GB三星970 PRO固态硬盘的高速U盘性能数据,超过了1GB/s。
高速U盘有很多市场:
1. 电脑硬盘扩容。USB移动硬盘的速度已经比SATA硬盘快了,所以数据放在高速U盘里面反而更方便。
2. 电脑硬盘升级。对于没有固态硬盘或PCIe固态硬盘的老电脑来说,操作系统也可以安装到高速U盘里,快速启动。
3. 手机数据备份。现在手机拍照片和视频很快就把容量占满了,必须找个电脑备份才行。电脑备份不仅麻烦,而且速度慢,但是高速U盘可以通过Type-C或Lightning接口快速方便的秒速备份手机数据。如下图,只需要在手机上安装一个APP就可以。
不少人认为现在有数据备份的Wifi硬盘,但是这种方案成本很高。如下图,无线硬盘的芯片成本超过20美金,而高速U盘桥接芯片成本低于2美金,比扩充SD卡还便宜。
高速U盘市场繁荣的背后,是USB桥接芯片领军企业台湾智微科技JMicron的贡献,2018年上半年,智微科技平均每月桥接芯片出货量超过350万颗,雄踞业界第一。
对于很多闪存行业的老人来说,JMicron是个熟悉的名字,代表着曾经的辉煌,本文阿呆就来介绍一下智微科技的十八年芯片江湖风云。
2001年,智微成立于台湾,推出IDE转SATA等桥接芯片,2005年靠USB转SATA打下一片市场。当时,这个行业的玩家还有Initio(晶量半导体,后来被杭州华澜微收购)、Genesys Logic(台湾创惟科技)、Sunplus(凌阳科技)等,不过幸运的是,南桥芯片大咖威盛和SIS没有进入这个市场,给了智微迅速做大的空间。
从2005年开始,智微的业绩快速攀升,短短四年,到2008年销售额从4000万增长到3亿人民币。不过,金融危机来临之后,又有四年,销售额稳定在3亿多。
2011年,是智微的转折之年,公司开始执行激进的智微2.0战略。用智微科技董事长刘立国的话说,患上了大头症,产品线一下子铺开,做了很多产品,但是人力和资源跟不上。当时智微不到10个人的一个团队要负责做一款芯片,而竞争对手做一款芯片投入超过50个人。最终的结局就是,2011年到2015年,智微产品出了很多问题,人员流失率甚至接近20%。
从2016年开始,智微开始了3.0时代。首先,只保留桥接芯片业务,把固态硬盘主控业务切割出去,主控芯片团队独立出来,在硅谷回来的芯片大牛方小玲博士(很受联发科技创始人蔡明介敬重)带领下,到杭州成立了联芸科技,后来获得海康的巨额投资,成为中国自主可控固态硬盘主控芯片的一颗新星。
智微只做桥接芯片,如上图,包含了USB转SATA/PCIe/UFS,和PCIe转SATA等各种芯片。目前支持UFS的手机芯片并不多,如果想在手机里面使用UFS该怎么办?智微提供了USB转UFS方案,如下图,只要手机芯片有USB接口就可以使用UFS。
还可以把5个SATA盘汇总成一个PCIe接口插到主板上,但是系统看起来还是5个SATA硬盘,这种芯片可以用在安防监控领域NVR大容量存储中。
同时潜心研发核心技术,芯片工艺从55nm进军到28nm。如下图,是55nm、40nm、28nm芯片研发需要投入的人力、后端、计算机等资源对比。
但是28nm的效果却很可观,下图是55nm和28nm芯片对比,芯片面积下降到54%,静态功耗下降到17.8%。
鉴于之前在产品质量方面吃过亏,所以智微建设了自动化验证实验室,可以做各种兼容性测试,毕竟对芯片来说,兼容性好,才能大量出货。
最后,我们以智微刘总从清华管理学课中的心得结束本文。