أعلنت اليوم " شركة "توشيبا ميموري كوربورايشن"، الرائدة عالمياً في مجال حلول الذاكرة، عن تطوير شريحة تستوعب محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة عالية السرعة والسعة. وباستخدام شرائح التوصيل المطورة ذات المساحةالمستخدمة صغيرة الحجم والاستهلاك المنخفض للطاقة، نجحت الشركة في توصيل المزيد من شرائح ذاكرة فلاش بأقل عدد منخطوط الإشارة عالية السرعة مقارنة مع الطريقة التقليدية التي لا تستخدم شرائح التوصيل. وأُعلنت هذه النتائج في المؤتمر الدولي لدوائر الحالة الصلبة 2019 الذي انعقد في 20 فبراير في سان فرانسيسكو.

 

في محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة، يتم توصيل العديد من شرائح ذاكرة فلاش بجهاز تحكم يتولى إدارة تشغيلها. ونظرًا لارتباط المزيد من شرائح ذاكرة فلاش بواجهة جهاز التحكم، تشهد سرعة التشغيل انخفاضاً ملحوظاً، وبالتالي يصبح عدد الشرائح التي يمكن توصيلها محدوداً. ومن أجل زيادة السعة، من الضروري زيادة عدد الواجهات. ولكن ذلك يؤدي إلى بروز أعداد هائلة من خطوط الإشارة عالية السرعة المتصلة بجهاز التحكم، مما يزيد من صعوبة توصيلالأسلاك على لوحة محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة.

 

لكن الشركة تمكّنت من التغلب على هذه المشكلة من خلال تطوير شريحة توصيل تربط جهاز التحكم وشرائح ذاكرة فلاش (الصورة 1)، وثلاث تقنيات جديدة: تقنية اتصال التسلسل المترابط*1 بما في ذلك جهاز التحكم وشرائح التوصيل على شكل حلقة دائرية، وتقنية اتصال التسلسل باستخدام ميزة تعديل خصائص الاشارة المضمنةالمستوى الرابع "بيه إيه إم 4"؛ وتقنية تحسين عدم استقرار الإرسال*3لإلغاء دارة الحلقة مقفلة الطور*4 ("بيه إل إل") في شرائح التوصيل. ومن خلال استخدام هذه التقنيات، تصبح المساحة في أعلى شرائح التوصيل محدودة، وبات من الممكن تشغيل عدد كبير من شرائح ذاكرة فلاش بسرعة عالية مع عدد قليل من خطوط الإشارة عالية السرعة (الصورة 2).

 

ويساهم الشكل الدائري لشرائح التوصيل وجهاز التحكم في الحد من أجهزة الإرسال والاستقبال المطلوبة في شريحة التوصيل، فينخفض العدد من زوجين إلى زوج واحد، مما يساهم في تقليل المساحة في شريحة التوصيل. بالإضافة إلى ذلك، فإن اعتماد الاتصال التسلسلي لتعديل خصائص الاشارة المضمنة المستوى الرابع "بيه إيه إم 4" بين جهاز التحكم وشرائح التوصيل ذات التسلسل المترابط يساهم في الحد من سرعة التشغيل في داراتشرائح التوصيل وتخفيف أدائها المطلوب. وتعمل الدارة الجديدةلاستعادة بيانات الوقت ("سي دي آر")*5، التي تستخدم خصائص تعديل خصائص الاشارة المضمنة المستوى الرابع "بيه إيه إم 4" لتحسين خصائص عدم استقرار الإرسال، على التخلص من الحاجة إلى الحلقة مقفلة الطور ("بيه إل إل") في شريحة التوصيل، والتي تساهم أيضًا في الحد من مساحة الشريحة وتحقيق استهلاك أقل للطاقة.

 

وتم تصنيع نماذج من شرائح التوصيل باستخدام عمليات شبه الموصل المتكامل التناظري بقوة 28 نانومتر، وتم تقييم النتائج من خلال ربط أربعة شرائح توصيل وجهاز تحكم في سلسلة مترابطة على شكل حلقة دائرية. وقد نتج عن ذلك تحقيق أداء مرضٍ للغاية في مجال اتصال تعديل خصائص الإشارة المضمنة  المستوى الرابع "بيه إيه إم 4" باستخدام جميع شرائح التوصيل وجهاز التحكم بمعدل 25.6 جيجابت في الثانية، كما أنه من الممكن الحصول على معدل خطأ أقل من 10-12.

 

وللمضي قدماً، ستواصل الشركة أعمال التطوير في سبيل تحقيق تخزين عالي السرعة والسعة بمستويات لم يسبق لها مثيل من خلالتعزيز أداء شريحة التوصيل مع الحد من المساحة واستهلاك الطاقة.

 

ملاحظات

*1 التسلسل المترابط: مخطط توصيل يتم فيه توصيل شرائح متعددة معًا في سلسلة واحدة

*2 "بيه إيه إم 4": تعديل خصائص الإشارة المضمنة المستوى الرابع (يحتوي على بيانات قائمة على أربع قيم)

*3 عدم استقرار الإرسال: تقلبات في النطاق الزمني للوقت أو أشكال موجات الإشارات

*4 "بيه إل إل": حلقة مقفلة الطور (دارة تولد إشارة مرجعية دقيقة)

*5 "سي دي آر": استعادة بيانات الوقت (دارة تقوم باستعادة بيانات الوقت من الإشارة المستلمة)

*6 "بي إي آر": معدل الخطأ (تعكس القيمة الأقل الأداء الأفضل)