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20211221_DForum工廠資安論壇

群聯控制晶片導入AI 為嵌入式系統打造智慧儲存解決方案

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群聯電子產品專案部資深經理黃文怡。
群聯電子產品專案部資深經理黃文怡。

AIoT已然成為產業最重要的趨勢,其運作方式是透過第一層感測通訊網路,將資料傳輸到上層雲端進行各種分析,在此運作機制中,每一環節都需要對應的儲存裝置。群聯電子產品專案部資深經理黃文怡在「儲存IC在嵌入式系統的關鍵作用」演講中,剖析了NAND儲存控制晶片IC在新世代產業變化中的定義。黃文怡進一步引述研究機構報告,「2025年AI在各類型裝置的涵蓋率將達到100%,手機、家電、穿戴裝置到汽車,都將具備AI功能,IDC也指出,未來每天來自公共安全的資料量就有50PB之多,這將對儲存技術帶來嚴苛考驗。」

面對龐大且日益成長的資料量,業界對儲存技術的需求不僅是高容量、高運算速度,資料保密與彈性也必須同步跟上,如此方能因應隨之而來的海量資料。因為如此,黃文怡提到近年NAND Flash製程演進快速,以3D TLC為例,製程接近200層,群聯不僅針對不同世代間以及最新半導體製程與規格進行研發,更在控制器晶片的技術展開超前部署。

群聯高階控制器晶片導入人工智慧硬體設計(AI Hardware Engine),可隨時讀取甚至記錄關鍵資料區塊的使用狀態並做數據分析,讓控制器晶片的韌體演算法(Firmware Algorithm)依照控制器晶片IC內的人工智慧硬體資料進行判讀與命令來整合資料,使儲存裝置在不同環境的嵌入式系統內仍能維持一定的高速運算。

另外透過儲存控制器晶片的ECC糾錯引擎(ECC engine)與韌體結合,可即時動態調整NAND Flash的讀取電壓參數表(Read Retry Table;RRT),與在線機器學習(Online Machine Learning)的ECC糾錯流程(ECC decoding flow),不僅提供後續運作中更準確的糾錯預測,也會自動調整(Auto-adjusting)來降低NAND Flash因嚴峻的使用環境過程中可能產生的錯誤(error bit);群聯高階儲存控制器晶片透過結合人工智慧及機器學習設計概念,讓儲存裝置反應速度有更低的延遲,也能提供系統更長的使用壽命(TBW)。

群聯作為NAND控制器晶片的技術領先者,在AI嵌入式系統的電源功耗與資料安全保護也有完善技術布局;該公司研發團隊以大數據收集各種SSD測試與預測資料,作為前期控制器晶片與先進製程的設計,例如PCIe Phy、控制器晶片邏輯電路、韌體演算法(Firmware Algorithm)等關鍵技術著手,來確保儲存產品可以根據不同系統環境與運作行為下,透過儲存控制器晶片硬體與韌體的結合做動態調整,不僅滿足多樣嵌入式系統需求,並保有資料正確性與高速運算穩定性。

在資料安全部分,無論是靜態或傳輸中的資料,從控制晶片IC底層的韌體保護與硬體認證、儲存裝置內的資料讀寫加密、到開機程序授權,甚至提供從儲存裝置到系統端的安全通訊協定等客製化,群聯都能提供業界最嚴密的資料保護機制。

群聯除了將所有心力與資源聚焦於技術與產品研發外,也與業界夥伴展開長期合作,透過高專業、高前瞻性的產品與技術服務,提供客戶完整的解決方案。

黃文怡最後表示,從2008年起與合作夥伴投入工控儲存記憶體方案,一路走來秉持初衷不做品牌,研發以客戶需求為起點。即使嵌入式系統為少量多樣產業,然而終端客戶所建置的系統都與企業運作息息相關,為了提供最適化架構,滿足不同產業的客戶需求,群聯的營運第一守則是將客戶需求擺在首位;在此原則下,群聯選擇提前布局各種前瞻技術,以提供更專業的產品技術與服務,除了更快速打造精準合身的解決方案,更能協助客戶靈活運用並掌握市場先機,為嵌入式系統提供更高的技術價值。