Открытая рабочая группа по интерфейсу флэш-памяти NAND
 | |
| Формирование | март 2006 г. |
|---|---|
| Тип | Промышленно-торговая группа |
| Цель | флэш-памяти Стандартизация |
| Веб-сайт | www |
Рабочая группа по открытому интерфейсу флэш-памяти NAND ( ONFI или ONFi) [1] с маленькой буквы «i») — консорциум технологических компаний, работающих над разработкой открытых стандартов для NAND флэш-памяти и устройств, которые с ними взаимодействуют. О создании ONFI было объявлено на форуме разработчиков Intel в марте 2006 года. [2]
История
[ редактировать ]В цели группы не входила разработка нового формата потребительских карт флэш-памяти . [3] Скорее, ONFI стремится стандартизировать низкоуровневый интерфейс для необработанных флэш-чипов NAND, которые являются наиболее широко используемой формой энергонезависимой памяти интегральных схем (чипов) ; в 2006 году в бытовой электронике было использовано почти триллион МиБ флэш-памяти, а к 2007 году ожидалось, что производство удвоится. [4] По состоянию на 2006 год [update]Чипы флэш-памяти NAND большинства производителей использовали одинаковую упаковку, имели схожие выводы и принимали схожие наборы низкоуровневых команд. В результате, когда станут доступны более мощные и недорогие модели флэш-памяти NAND, разработчики продуктов смогут использовать их без серьезных изменений в конструкции. Однако «подобная» операция не является оптимальной: [5] небольшие различия в синхронизации и наборе команд означают, что продукты необходимо тщательно отлаживать и тестировать, когда в них используется новая модель флэш-чипа. [4] Когда ожидается, что флэш-контроллер будет работать с различными флэш-чипами NAND, он должен сохранить их таблицу в своей прошивке , чтобы знать, как справляться с различиями в их интерфейсах. [4] [5] Это увеличивает сложность и время выхода на рынок устройств на основе флэш-памяти, а также означает, что они, скорее всего, будут несовместимы с будущими моделями флэш-памяти NAND, пока их прошивка не будет обновлена.
Таким образом, одной из основных причин стандартизации флэш-памяти NAND было облегчение переключения между чипами NAND от разных производителей, что позволило ускорить разработку продуктов на основе NAND и снизить цены за счет усиления конкуренции между производителями. К 2006 году флэш-память NAND стала все более массовым продуктом. [6] например SDRAM или жесткие диски . Он включен во многие персональные компьютеры и бытовую электронику, такие как USB-накопители , MP3-плееры и твердотельные накопители . Например, разработчики продукции хотели, чтобы новые флэш-чипы NAND были так же легко взаимозаменяемы, как и жесткие диски разных производителей. [6] [7]
Историческое сходство
[ редактировать ]Усилия по стандартизации флэш-памяти NAND можно сравнить с более ранней стандартизацией электронных компонентов . Например, 7400 серия TTL цифровых интегральных схем изначально производилась компанией Texas Instruments стала де-факто , но к концу 1970-х годов стандартным семейством. Эти микросхемы производятся как товарные детали рядом различных поставщиков. Это позволило разработчикам свободно комбинировать компоненты 7400 от разных производителей и даже комбинировать компоненты на основе разных логических семейств , как только станет доступным подсемейство 74HCT (состоящее из КМОП- компонентов с TTL-совместимыми логическими уровнями).
Члены
[ редактировать ]В консорциум ONFI входили производители флэш-памяти NAND, такие как Hynix , Intel , Micron Technology , Phison , Western Digital , Sony и Spansion . [2] Samsung , крупнейший в мире производитель флэш-памяти NAND, отсутствовал в 2006 году. [8] Членами ассоциации также являются производители бытовой электроники и компьютерной продукции на базе флэш-памяти NAND.
Технические характеристики
[ редактировать ]ONFI подготовила спецификации стандартного интерфейса для флэш-чипов NAND.
Версия 1.0 этой спецификации была выпущена 28 декабря 2006 г. и доступна бесплатно на веб-сайте ONFI.Samsung по-прежнему не участвовала. [9] Там указано:
- стандартный физический интерфейс ( распиновка ) для флэш-памяти NAND в TSOP -48, WSOP-48, LGA -52 и BGA -63 корпусах
- стандартный механизм для микросхем NAND для идентификации и описания своих возможностей (сравним с последовательного обнаружения функцией модулей SDRAM )
- стандартный набор команд для чтения, записи и стирания флэш-памяти NAND
- стандартные требования к синхронизации для флэш-памяти NAND
- улучшенная производительность за счет стандартной реализации кэша чтения и повышенного параллелизма для операций флэш-памяти NAND.
- улучшенная целостность данных за счет включения дополнительных функций кода исправления ошибок (ECC)
Верификационный продукт был анонсирован в июне 2009 года. [10]
Версия 2.3 была опубликована в августе 2010 года. Она включала протокол EZ-NAND, который скрывал детали ECC. [11]
Версия 3.0 была опубликована в марте 2011 года. Для нее требовалось меньше контактов включения микросхем, что обеспечивало более эффективную разводку печатной платы . [12] Стандарт, разработанный совместно с JEDEC, был опубликован в октябре 2012 года. [13] [14]
Версия 3.1 , опубликованная в октябре 2012 года, включает исправления исходной спецификации ONFI 3.0, добавляет команды LUN SET/GET Features и реализует дополнительные значения установки и хранения данных для интерфейса NV-DDR2.
Версия 3.2 , опубликованная 23 июля 2013 года, повысила скорость передачи данных до 533 МБ/с. [15]
Версия 4.0 , опубликованная 17 апреля 2014 г., представила интерфейс NV-DDR3, увеличивающий максимальную скорость переключения с 533 МБ/с до 800 МБ/с, обеспечивая прирост производительности до 50 % для высокопроизводительных приложений, обеспечиваемых твердотельными устройствами. Компоненты хранения NAND. [16]
Версия 4.1 , опубликованная 12 декабря 2017 г., увеличивает скорость ввода-вывода NV-DDR3 до 1066 МТ/с и 1200 МТ/с. [17] Для повышения производительности сигнализации в ONFI 4.1 добавлена коррекция рабочего цикла (DCC), обучение чтению и записи для скоростей более 800 МТ/с, поддержка устройств с меньшими контактами и выходным сопротивлением по умолчанию 37,5 Ом, а также устройств, для которых требуется выход и перезапуск пакета данных. длительные паузы ввода и вывода данных. Для более низкой мощности добавлена поддержка напряжения 2,5 В постоянного тока. ONFI 4.1 также содержит ошибки спецификации ONFI 4.0.
Версия 4.2 , опубликованная 12 февраля 2020 г., увеличивает скорость ввода-вывода NV-DDR3 до 1333 МТ/с, 1466 МТ/с и 1600 МТ/с. Представлен четырехканальный корпус BGA-252b, который занимает меньшую площадь, чем существующий четырехканальный корпус BGA-272b. Чтобы обеспечить более высокие операции ввода-вывода в секунду в нескольких плоскостях, ограничения адресации, связанные с многоплоскостными операциями, ослаблены. [18]
Версия 5.0 , опубликованная в мае 2021 года, ONFI5.0 увеличивает скорость ввода-вывода NV-DDR3 до 2400 МТ/с. Представлен новый интерфейс NV-LPDDR4 с пониженным энергопотреблением и скоростью до 2400 МТ/с. В интерфейсе NV-LPDDR4 предусмотрена дополнительная функция инверсии шины данных (DBI). Добавлены новые корпуса BGA-178b, BGA-154b и BGA-146b меньшего размера. ONFI5.0 также содержит другие ошибки, связанные со спецификацией ONFI4.2. [19]
Блок абстрактного NAND
[ редактировать ]ONFI создала дополнительную спецификацию Block Abstracted NAND, чтобы упростить конструкцию хост-контроллера, избавив хост от сложностей ECC, управления плохими блоками и других низкоуровневых задач управления NAND. Спецификация ONFI Block Abstracted NAND версии 1.1 добавляет высокоскоростной синхронный интерфейс источника, который обеспечивает увеличение пропускной способности до 5 раз по сравнению с традиционным асинхронным интерфейсом NAND. [20]
Разъем NAND
[ редактировать ]Спецификация разъема NAND была ратифицирована в апреле 2008 года. Она определяет стандартизированное соединение для модулей NAND (аналогично модулям DRAM DIMM) для использования в таких приложениях, как кэширование и твердотельные накопители (SSD) на платформах ПК.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Страница презентации веб-сайта ONFI» . ОНФИ.org . Проверено 31 июля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б «Новая группа упрощает интеграцию флэш-памяти NAND» . Пресс-релиз . ОНФИ. 9 мая 2006 года . Проверено 13 сентября 2013 г.
- ^ «Страница часто задаваемых вопросов ONFI» . ОНФИ.org . Проверено 31 июля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б с Хаффман, Эмбер. «Открытый интерфейс NAND Flash: первая волна стандартизации NAND» (PDF) . ОНФИ.org . Архивировано из оригинала (PDF) 19 февраля 2012 г. Проверено 31 июля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Камат, Арун. «Упрощение конструкции контроллера Flash» (PDF) . ОНФИ.org . Архивировано из оригинала (PDF) 19 февраля 2012 г. Проверено 31 июля 2010 г. См. раздел «Проклятие сходства» в официальном документе Аруна Камата из Hynix .
- ^ Jump up to: а б См. презентацию Эмбер Хаффман и Майкла Абрахама из Micron .
- ^ Джим Кук (25 сентября 2006 г.). «Упростите интерфейс флэш-памяти» . Журнал доктора Добба . Проверено 13 сентября 2013 г.
- ^ Тони Смит (11 мая 2006 г.). «Intel продвигает идею стандартизации Flash: создан отраслевой орган для определения общего интерфейса» . Регистр . Проверено 13 сентября 2013 г.
- ^ Тони Смит (22 января 2007 г.). «Поставщики обещают сделать обновление Flash таким же простым, как и ОЗУ: опубликована спецификация Open Flash» . Регистр . Проверено 13 сентября 2013 г.
- ^ «Perfectus объявляет о первом в отрасли испытанном IP-адресе для проверки ONFi на базе SystemVerilog для спецификации ONFi 2.1» . Пресс-релиз . 22 июня 2009 года . Проверено 13 сентября 2013 г.
- ^ Марк ЛаПедус (16 августа 2010 г.). «Спецификация NAND добавляет исправление ошибок» . ЭЭ Таймс . Проверено 13 сентября 2013 г.
- ^ «Спецификация ONFI, версия 3.0» (PDF) . 15 марта 2011 года . Проверено 13 сентября 2013 г.
- ^ «JEDEC и рабочая группа по открытому интерфейсу флэш-памяти NAND публикуют стандарт совместимости интерфейса флэш-памяти NAND» . Пресс-релиз . ДЖЕДЕК. 6 ноября 2012 года . Проверено 13 сентября 2013 г.
- ^ «Взаимодействие интерфейса флэш-памяти NAND: JEDSD230» (PDF) . 30 октября 2012 года . Проверено 13 сентября 2013 г.
- ^ «ONFI объявляет о публикации стандарта 3.2, повышающего скорость передачи данных до 533 МБ/сек» . Пресс-релиз . ОНФИ. 23 июля 2013 года . Проверено 13 сентября 2013 г.
- ^ «ONFI объявляет о публикации стандарта 4.0, обеспечивающего ввод-вывод нового поколения с меньшим энергопотреблением и более высокой пропускной способностью» . Пресс-релиз . ОНФИ. 17 апреля 2014 г.
- ^ «Технические характеристики — ОНФи» . www.onfi.org . Проверено 18 сентября 2018 г.
- ^ «Спецификация интерфейса открытой флэш-памяти NAND, версия 4.2» (PDF) . 12.02.2020.
- ^ «Спецификация интерфейса Open NAND Flash, версия 5.0» (PDF) . 25 мая 2021 г.
- ^ «Спецификация Block Abstracted NAND версии 1.1» (PDF) . 8 июля 2009 года . Проверено 13 сентября 2013 г.