ONFI与Toggle协议之争

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前面讲的主要都是ONFI。事实上,闪存不只ONFI协议,还有Toggle。

很久很久以前,闪存的相关技术长期垄断在三星和东芝两个大佬手里,其他的从业者日子过的不那么舒坦。

2002年,有个斯坦福的高材生苏秦,壮志满怀的去三星面试,结果因为气质不符没有被录取,一气之下推掉了其他所有公司的offer,回到河南老家每天闭门修炼。

三年以后,手机、MP3和U盘对闪存的需求量逐渐增大,消费类固态硬盘市场萌芽,闪存的蛋糕越来越大,而当时各个闪存制造商的设计标准各有差异,这导致主控厂商和产品厂商各种麻烦,各种不适应。

苏秦觉得拯(Bao)救(Chou)苍(Xue)生(Hen)的时候到了,离开老家加入了Intel的战略发展部门,说服老板在当年旧金山的IDF上会盟天下诸侯,成立了ONFI(Open NAND Flash Interface)联盟,准备以合纵之法对付三星和东芝。

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图1-1 合纵(来源:微信公众号南山东篱)

参加本次会盟的有:

l 闪存制造商:Intel,Micron,Hynix, Sandisk;

l 主控芯片厂商:LSI,Marvell,SMI,JMicron,Phison等;

l 存储产品厂商:Adata, Apacer, Biwin, Data I/O, HGST, Kingston, Netcom, Seagate, WD等;

l IP公司:Synopsys等。

三星和东芝坐拥函谷之利,占据了当时70%的市场份额。但是穿鞋的怕光脚的,面对ONFI咄咄逼人的气势,心里也是怕的要死。于是叫来双方共同的首席工程师张仪没日没夜的开会,最后拿出了连横作为对抗方案:

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图1-2 连横(来源:微信公众号南山东篱)

l 三星允许东芝生产和制造自己旗下的OneNAND和Flex-OneNAND闪存芯片。

l 东芝开放自己的LBA-NAND和mobileLBA-NAND闪存芯片技术给三星。

l 同时他们计划一起研发新一代闪存产品,也就是后来的Toggle NAND。

其后的数年间,ONFI和Toggle两方你来我往,互为攻守。

14年ONFI发布了4.0标准,最高速度达到了800MT/s。

最新的Toggle标准最高速度也是800MT/s。

看上去ONFI比较牛,然而从市场份额上看,两大阵营几乎是五五开,三星/东芝还略占优势。

表1-1 闪存厂商市场份额对比

厂商

2015年4季度营收(百万美元)

市场份额

三星

2792

33.6%

东芝

1547

18.6%

西数(闪迪)

1311

15.8%

美光

1154

13.9%

SK海力士

841

10.1%

英特尔

662

8.0%

打打杀杀不容易,上个图,对比一下管脚定义,其实区别也没那么大:

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图1-3 ONFI和Toggle管脚定义对比

Toggle同步模式下不用时钟,写数据用DQS差分信号跳变沿触发,读数据根据主控发的REN差分信号跳变沿发读请求,DQS跳变沿输出数据。

ONFI同步模式下有时钟,数据、命令、地址都要与时钟同步。但是DQS,Clock都不是差分信号,所以边沿容易受干扰。

ONFI 3.0里面有NV DDR2模式,就和Toggle一样了,不再用Clock,用DQS和REN差分信号。

那么问题来了,他们会在周天子(JEDEC)的努力下最终走到一起吗?

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