高速儲存裝置在Ultrabook的應用及挑戰
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英特爾全力推動Ultrabook(超極致電腦)成為新一代超輕薄筆電的新產業規範，並與相關零組件產業鏈結盟，以驅動整個產業，邁向更超薄、更輕盈、更行動化的境界。Ultrabook的成功與否，除了輕盈纖薄的機身以外，能發揮出快速開機的關鍵在於具備可作為磁碟快取或作業系統碟的高效能固態硬碟(Solid State Disk；SSD)模組，而SSD內部讀寫的控制晶片更是致勝的核心關鍵。
智微科技(JMicron)產品行銷協理張中平，首先介紹智微科技成立於2001年，資本額2,400萬美元，總部設於台灣新竹科學園區，並在美國加州Irvine市有研發機構。智微科技自主研發並陸續完成400Mbps 1394、480Mbps USB 2.0、1Gbps PATA、1Gbps Ethernet、1.5Gbps Serial ATA、2.5Gbps PCI Express、3Gbps SATAⅡ實體層電路等產品，且經過市場驗證。
自2010年起，智微陸續備妥5Gbps PCI Express v2.0、5Gbps USB 3.0、6Gbps SATAⅢ實體層電路，並進行8Gbps PCI Express v3.0的實體層IP研發計畫；同時也推出USB 3.0轉SATAⅡ/Ⅲ橋接晶片，SATAⅡ與SATA6Gbps的SSD控制晶片。
SSD啟動英特爾Ultrabook的疾風勁旅
張中平提到，由於2010年下半蘋果Macbook Air(MBA)的熱銷所帶來的衝擊，英特爾於2011年提出類似MBA概念的Ultrabook，它的上下蓋機身高度需小於18mm，具備5小時以上長效供電，效能上以Intel智慧反應技術(Intel Smart Response Technology；ISRT)、快速啟動技術(Intel Rapid Start Technology；IRST)，並訴求AOAC(Always On, Always Connect)隨時網路開啟連線的智慧連接技術(Intel Smart Connect Technology；ISCT)。
張中平指出，傳統筆記型電腦有S3待機(Suspend/Stand By)模式及S4休眠(Hibernate)模式，差異在於S3模式僅僅將保存DRAM資料而關掉不必要的週邊電源(如硬碟、LCD螢幕)，僅需2秒鐘即可回復到工作模式，但耗電量約300~700mW；而S4模式則將DRAM資料寫入硬碟後完全關閉電源，比較省電但回復速度較慢。IRST模式則是進入S3模式一段時間後，自動將DRAM資料存到NAND Flash後斷電，此時耗電量僅50mW，回復時資料是從NAND Flash取回，開機回復時間在5~7秒以內。
而ISRT則藉由小容量SSD充當讀寫快取來提升整體硬碟傳輸效能。目前市面上的Ultrabook大約有兩種配置：一種直接配置SSD固態硬碟作為作業系統碟(OS Drive)，其容量在64GB以上；另一種搭載一般2.5吋7mm傳統硬碟，配備小容量(32GB以下)SSD作為快取碟(Cache Drive)。他提到，由於SSD所使用的NAND Flash成本高昂，一般主流Ultrabook大約配置128GB SSD，因此可能有要外接USB 3.0的行動硬碟以擴增容量。
智微Ultrabook加速解決方案
張中平接著介紹，智微針對Ultrabook可作為Cache Drive、OS Drive應用的JMF667 SSD控制晶片，以及外接儲存裝置的JMS569控制晶片。
JMF667是全球第一顆四通道(4 Channel) SATA 6Gbps的SSD控制晶片，支援Intel/Micron 25/20nm及Toshiba 24/19nm的NAND Flash顆粒，容量從16GB到256GB，支援DEVSLP(Device Sleep)訊號協定，在S3模式下可使整體功耗小於5mW，預計2012年9月正式量產；至於JMS569是全球第一顆超低功耗的USB 3.0轉SATA 6Gbps橋接控制晶片，預計2012年Q4可以開始量產。
一顆希捷5400rpm 500GB硬碟，CrystalDiskMark v3.0下，其循序讀、寫速度為72.93、71.07MB/s，4K QD32隨機讀寫速度更低到1.062、0.713MB/s；當JMF 667晶片搭配Toshiba 19nm NAND Flash所設計的32GB SSD，啟動ISRT快取模式後，循序讀、寫速度增加為379.5、86.85MB/s；4K QD32隨機讀、寫速度提升到169.3MB/s、82.21MB/s，較原先測試值提昇了115倍。由於在Windows環境下有75%的存取都是這種4KB小檔案的隨機讀寫，因此4K QD32的效能提升，在進入Windows環境下操作的加速感受尤其明顯。
以PCMark Vantage評測軟體來分別測試，在啟動ISRT之前，該硬碟評分僅3,333，Video Editing實測值僅32.5MB/s；啟動ISRT之後，HDD Score提升9倍達到30,425，Video Editing實測值也拉高近4倍，來到122.3MB；若是改用市面較常見的Intel/Micron 25nm NAND Flash，搭JMF667晶片設計的32GB SSD，啟動ISRT後硬碟評分為25,276，仍提升了7.8倍，Video Editing實測值達104.6MB/s。以上測試結果均能超越英特爾2012 Ultrabook規範中，PCMark Vantage的硬碟評分要16,000以上、Video Editing達80MB/s的需求。
若以256GB Toshiba 19nm NAND Flash、採JMF667晶片設計的SSD作為OS Drive來進行測試，Crystal Diskmark v3.0下，256GB循序讀取、寫入速度487.3、467.1MB/s，4K QD32隨機讀、寫速度為352.7MB/s、342.2MB/s，折算出IOPS為85K。JMF667僅四通道設計，實測效能已媲美這些競爭對手八通道才能達到的效能水準。
JMF667晶片在持續性IOPS表現上，以IOMeter 2010軟體選擇4KB隨機讀寫、full span模式下跑120分鐘並紀錄測試數據曲線，並列入建興M2P(採Marvell控制器)、美光M4(採Marvell控制器)與OCZ(採SandForce控制器)的其他三家SATA 6Gbps SSD一同測試。JMF667從最前5分鐘尖峰值14,000，第5~10分鐘因進行Garbage collection而降到5,000，隨後回升到6,000並一直維持6,000上下區間；至於其他家SSD則從前5分鐘尖峰值12,000~13,500，接下來第5~10分鐘同樣因進行Garbage collection而下降，到第10~15分鐘後回升並維持在2,200~4,000的區間，JMF667持續性IOPS的表現是其他競爭對手的2倍。
張中平最後總結JMF667支援16~256GB容量設計，裝置待機模式(Slumber)功耗僅50mW並支援DEVSLP模式，其4K隨機IOPS提高到85K，是超越同儕的Ultrabook解決方案。
雲端運算帶動個人與企業外接儲存裝置的需求
智微科技資深產品行銷經理彭哲瑄指出，依IDC 2012年3月市調，從2011~2016年全球硬碟市場年複合成長率僅9.6%，但個人與入門儲存裝置的HDD出貨量，從2011的7,700.55萬顆到2016年的2億6555.5萬顆，平均年複合成長率達28.1%。全球硬碟出貨量從2007~2011年分別為4,400萬顆、5,300萬顆、5,800萬顆、7,200萬顆與7,700萬顆，對應的JMicron晶片出貨量分別為1,300萬顆、1,900萬顆、2,500萬顆、3,700萬顆、3,300萬顆，市佔率分別為29%、36%、44%、51%與43%，僅2011年因為泰國淹水、硬碟短缺導致市佔率略有下滑。
智微USB 3.0外接儲存裝置解決方案
彭哲瑄提到，智微2009年推出單SATA 3Gb/s轉換雙SATA 3Gb/s埠，並且支援RAID 0/1/JBOD的JMB390晶片、USB 3.0轉雙SATA 3Gb/s埠的JMS551橋接晶片、USB 2.0/SATA 3Gb/s複合介面轉換到雙SATA 3Gb/s埠，並且支援RAID 0/1/JBOD的JMB352橋接晶片，及低價的USB 2.0轉SATA 3Gb/s埠的JM20329晶片。
在2010年推出支援USB 3.0轉SATA 3Gb/s的JM539橋接晶片。經過兩年後，智微科技在2012年全面升級USB儲存裝置系列產品，推出USB 3.0轉換SATA 6Gb/s的JMS569橋接晶片家族，另外還有USB 3.0/SATA 6Gb/s複合介面轉換雙SATA 6Gb/s埠的JMS562家族。
JMS569家族共有5種晶片，可以適合不同的產品區隔和客戶的需求。JMS569和JMS567配備有USB 3.0和SATA 6Gb/s介面，JMS568和JMS566擁有USB 3.0和SATA 3Gb/s介面。JMS569和JMS568為2.5V電源輸入，JMS567和JMS 566為3.3V電源輸入，且四款均為可外搭韌體儲存裝置的設計；預定在2013年推出的JMS529晶片則為內建韌體的設計，可以節省元件的成本。
JMS562晶片家族中，JMS560為單SATA 6Gb/s到雙SATA 6Gb/s埠倍加器(Port Multiplier；PM)控制晶片，JMS560R則多加了RAID0/1/JBOD功能；JMS561為USB 3.0轉雙SATA 6Gb/s埠橋接晶片，而JMS562具備USB 3.0/SATA 6Gb/s複合介面轉換雙SATA 6Gb/s埠橋接功能，JMS561和JMS562並可以彈性指定主機端和裝置端介面的組合。
JMS569晶片在實測效能上，以Intel PantherPoint C1版平台搭配Windows 8並開啟UASP，受測JMF667為控制晶片的外接SSD模組讀寫效能。用ATTO測試程式，結果在區塊256KB的循序讀、寫速度為435、431MB/s，區塊512KB則為450、443MB/s，區塊1024KB循序讀、寫皆為448MB/s。以IO Meter進行測試，資料傳輸速度約450MB/s。以Crystal Disk Mark v3.0.1測試，循序讀、寫分別達40、338MB/s，512KB區塊讀寫速度達到367、337MB/s，值得注意的是，4K QD32項目的讀、寫速度可以達到116、124MB/s。
至於在功耗上，JMS569在Suspend Mode下功耗大約在10mW，在USB 3.0全速操作模式下功耗可以低於330mW。
