小型BGA封装中的NVMe固态硬盘，持续性能提高2~3倍
固态硬盘（SSD）已经取代了硬盘驱动器（HDD），如今，SSD可以满足智能工厂、自动驾驶汽车、智能建筑、移动应用程序等对存储的大量需求。由于工业物联网(IoT)网络的不断扩张，嵌入式系统的尺寸规模越来越小，但对数据存储的需求却越来越大。对NAND闪存存储设备的生产商来说，这一点一直是个挑战。就早期SSD而言，其尺寸与HDD相同；如今的SSD尺寸较小，但可容纳更多数据，在极端的条件下可靠运行，使用寿命更长，并提供最佳物资整体拥有成本控制方案。
小尺寸封装中的强力NVMe性能
NVMe协议通过使用PCIExpress（PCIe）接口，提供的性能是SATA 6Gb/s速度的4倍到6倍，从而彻底改变了存储行业。PCIe NVMe SSD最初以M.2模块的形式提供，它们体积小巧，功能强大，为工业应用提供了空前的速度和最低的延迟。
ATP在小封装外形中实现了NVMe的高性能表现：N700系列 PCIe Gen3 x4 NVMe M.2 1620 型散热器球栅阵列固态硬盘 (HSBGA SSD)，配备高速 PCIe 3.0 接口 x 4通道和 NVMe 协议，以每通道8Gb/s的速度提供高达32 Gb/s的带宽，而尺寸仅为 16 (L) x 20 (W) x 1.6 (H) mm，M.2 1620型外形和291-ball封装在空间狭小的系统中可占用最少的空间。
M.2 Type 1620 外形规格的HSBGA设计为焊接式，使其能够抵抗振动和冲击。对于喜欢可拆卸和现场可更换设计的客户而言，ATP可以将HSBGA安装到具有相同固件和NAND配置的M.2 2230模块上。这两种设计都适用于嵌入式、工业和移动应用中的轻薄系统。
N700系列SSD采用三维三层单元（TLC）配置的伪单层单元（pSLC）NAND闪存。通过每个单元仅存储一比特（one bit），它们提高了NAND闪存的可靠性和耐久性，同时由于单元容量更高，与原生SLC相比成本更低。
热挑战
速度的提高确实带来了很大的好处，尤其是对于需要实时数据计算和分析的应用程序。但它同时也带来了散热方面的挑战，由于HSBGA的体积较小，且嵌入式系统通常安装在受限的空间中，经常缺乏空气流动。过热可能会损坏存储设备，甚至导致存储设备出现故障，从而对存储数据的完整性造成风险。
解决过热问题的常用方法是热节流，通常通过降低性能来帮助设备降温。运行后，传统的热节流机制会使性能大幅度下降，这也影响了设备的持续性能。
ATP的可定制热管理解决方案
认识到有效的散热对于实现持续的性能至关重要，因此ATP提出了自主设计的热管理解决方案，可以根据客户的需求并考虑其他因素（例如系统环境，机械设计和性能标准）进行定制。
ATP的热管理解决方案结合了硬件和固件，可满足独特的热挑战和各种应用的需求。
ATP与客户和系统开发人员紧密合作，以确保NVMe HSBGA SSD即使在高工作负载和极端高温下也可提供更高的持续性能。
●ATP的热调节优化将固件保持在“稳定”状态，从而避免了对系统造成不利影响所引起的性能下降，通过优化性能来满足应用的请求，同时增强了总体持续性能。
●顶部散热片，可有效地传递热量使设备快速降温，从而使性能保持在最佳水平。
图1散热器由不同的金属层组成，这些层提供出色的导热性和导电性以有效地散热
增强的持续表现
借助ATP的热管理解决方案，N700系列固态硬盘将以前水平的持续性能提高了2倍至3倍。下图显示了在ATP优化热节流机制下的持续性能。
图2
图 3
图4
下图比较了配置有pSLC（增强配置文件）的N700系列与带有SLC缓存的TLC SSD（标准配置文件），显示了实施ATP的热管理解决方案后，持续性能提高了2到3倍。
图 5
图 6
N700系列主要功能
pSLC模式。配置为每单元仅存储一比特（one bit），以提高耐久性和可靠性，提供2-3倍的可持续性能。
性能稳定。ATP优化热节流固件（FW）将保持“稳态”状态，以避免对系统造成不利影响的巨大性能下降，从而优化应用请求的最佳性能，并提高整体持续性能。
优化功耗。ATP NVMe HSBGA固态硬盘在功率状态4（休眠模式）下仅消耗5mW，大量节能。
无DRAM配置。主机内存缓冲区（HMB）支持通过获取DRAM资源作为缓存来帮助这些无DRAM的SSD提高性能，从而克服存储中有限的内存容量，优化I/O性能，而不需要SSD自行启动DRAM。
抗振储存。M.2 1620型N700系列固态硬盘采用焊接方式，具有抗振能力，能够承受较强振动。
更好的散热。散热器有效地传递热量以冷却设备，并将性能保持在最佳水平。
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