CPU、內存、硬碟未來將融合爲一體

英特爾新一代冥王峽谷NUC迷你電腦在最近上市,看過評測的朋友應該都對它那顆整合了英特爾CPU與AMD RX Vega M核顯的處理器印象深刻。

CPU、內存、硬盤未來將融合為一體

最迷你的體型、獨顯級的性能,英特爾與AMD的聯姻在Intel Core i7 8809G上得到了體現。

CPU、內存、硬盤未來將融合為一體

MCP多芯片封裝在手機中應用更為廣泛,以iPhone X為例,下圖中紅色圈內是蘋果A11處理器與來自Hynix的LPDDR4X 內存封裝為一體。手機24小時開機雖然已經是常態,但和電腦一樣,內存中數據關機或重啟後依然是會丟失的。

CPU、內存、硬盤未來將融合為一體

正是由於DRAM內存和CPU封裝到了一起,很多朋友才會把手機閃存與內存搞混。下圖紅圈內是iPhone X中的東芝BiCS3閃存顆粒,採用64層3D堆疊技術,相當於手機的"硬盤",照片視頻和應用都存儲在在其中,斷電不會丟失。

CPU、內存、硬盤未來將融合為一體

回到電腦上來,作為電腦硬盤的NVMe SSD也正朝著MCP多芯片封裝方向發展。東芝前不久推出的RC100 M.2 NVMe固態硬盤就出人意料的只使用了一顆芯片。

CPU、內存、硬盤未來將融合為一體

而在大家印象中,固態硬盤通常有主控、閃存和緩存三大部件,東芝是如何做到一顆芯片完成全部功能的呢?

CPU、內存、硬盤未來將融合為一體

普通的閃存顆粒背後BGA球柵陣列觸點是類似下圖這樣的:

CPU、內存、硬盤未來將融合為一體

而RC100背後的觸點形態完全不同:

CPU、內存、硬盤未來將融合為一體

RC100的內部也採用了MCP多芯片封裝,獨立的PCIe NVMe主控與BiCS3閃存被封裝為一體。相比類似形態的UFS閃存,RC100使用PCIe信道與NVMe協議,而UFS則是SDIO接口與UFS協議。雖然都是單顆芯片,桌面級技術的RC100性能遠勝於當前手機上最強的UFS閃存。

CPU、內存、硬盤未來將融合為一體

在採用MCP多芯片封裝之後,不同組件之間的連接導線更短,信號傳輸延遲明顯降低。主控與閃存靠近之後信號完整性提升,有助於實現更高的時鐘速率和更強的抗干擾性。

CPU、內存、硬盤未來將融合為一體

東芝RC100沒有將外置緩存集成到芯片當中,而是選擇利用NVMe協議的新特性——HMB主機內存緩衝,調用極少容量的主機內存,實現更強性能與更低功耗。

在芯片發展與應用需求的驅動下,CPU、內存和硬盤是否會逐漸以MCP多芯片封裝的形式融合為一體呢?相信在不遠的將來,這是完全有可能實現的。


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