在自有SSD品牌之外的市場，慧榮科技是佔有率最大的快閃記憶體控制晶片商，旗下的控制器方案可支援三星、SK海力士、東芝、威騰、英特爾、美光、長江存儲等多家的快閃記憶晶片。因此，對於SSD的儲存控制技術有著極深厚的理解，尤其在當前大容量儲存年代，控制晶片將是影響效率與穩定性最關鍵的一環。

圖一 : 慧榮成立20年以來，一直都在快閃記憶體控制器領域耕耘。（Source：慧榮科技）

慧榮科技產品企劃部協理黃士德表示，不像其他常見DRAM／SRAM等動態、靜態記憶體，系統中快閃記憶體很少跟主機直接接在一起，必須透過快閃記憶體控制晶片跟主機連結。

慧榮成立20年以來，一直都在快閃記憶體控制器領域耕耘，隨著時代演進提供客戶不同應用的控制晶片，最早SD記憶卡、Micro SD、隨身碟，再到手機裡的eMMC與UFS，一直到現今SATA、PCIe SSD固態硬碟。

QLC技術難度高 如何降低錯誤率是關鍵

圖二 : 慧榮科技產品企劃部協理黃士德。（攝影／王景新）

「因為主機資料無法直接寫入快閃記憶體，快閃記憶體控制晶片轉換主機傳來的位址，將資料快速寫入，並且在不同的使用場景中都能有優異的性能表現，成為快閃記憶體控制晶片技術上的關鍵。」黃士德說。

其次，DRAM／SRAM理論上用再久都不會磨損，快閃記憶體比較容易耗損，被視為壽命有限，如何透過平均耗損技術，使得單一位元耗損平均化，以及發生不可預測錯誤模式時，控制晶片如何補償它，避免資料丟失，「這些技術就是控制晶片特別的地方。」

慧榮科技身為獨立控制晶片開發廠商，產品支援不同家、不同世代的快閃記憶體，是穩占第一品牌的主因。黃士德解說，2D快閃記憶體經由製程微縮，「但發展到十幾奈米後發現微縮不下，轉為3D垂直方式堆疊。」32層之後，現階段64層是主流，96層將於下半年問世，明年將可見到128、144層。

圖三 : SM2271是新型SATA SSD解決方案，用以取代使用於企業儲存、資料中心和工業儲存系統中的較低效能的HDD。（Source：慧榮科技）

此外，同樣一個晶片，一個單元又可分為三個bit的TLC跟一個單元四個bit的QLC，控制晶片要做得非常有彈性。黃士德比喻，TLC像一個房子住三個人；QLC則像是住四個人，「住愈多人愈容易出錯，技術也最難。」因應最新世代，目前英特爾、美光都有推出QLC產品，也都是使用慧榮科技的控制晶片，「證明我們走在時代尖端。」

慧榮科技針對不同世代，保留設計彈性對應單一晶片不同韌體，「快閃記憶體本身單元又有出錯可能性，因而必須在控制晶片中導入錯誤糾正引擎ECC，目前要支持最新世代的TLC與QLC，必須使用到LDPC的錯誤糾正引擎，我們已經投入LDPC研發長達十年的時間，也因此我們能得到國際大廠的信賴，和我們一起研發QLC的SSD控制晶片。」

不只速度 低功耗也是要點之一

何以高效能、低功耗對控制晶片來說也如此關鍵，黃士德說，SATA邁向PCIe，頻寬足足多了六倍，「控制晶片效能變化容易被看出來，高性能變得重要。」而且不像隨身碟相對簡單，連續讀、連續寫，SSD控制晶片因為在PC、Notebook中搭配不同應用程式，須在不同工作負載場景下均有優異性能，一般來說，高性能容易導致高功耗，容易當機、發熱，使用時間減短。

慧榮科技產品主攻高性能、低功耗，「這是我們一直不斷努力，力求進步的地方。」

新型筆記性電腦愈來愈常使用PCIe作為SSD的介面，慧榮科技所提供的SSD控制晶片性能高、功耗低，加上軟硬體充分結合慧榮科技的獨家LDPC錯誤糾正引擎將可延長SSD平均壽命。「跟其他競爭者來比起來，我們功耗最低。」黃士德說。

「快閃記憶體廠商都很放心把SSD projects產品開發案交給我們。」慧榮科技SATA、PCIe全系列提供一站式解決方案，無論中低端、高端，一次滿足客戶不同層級需求，「不僅僅服務台灣本地、中國大陸，Intel所有消費性SSD控制晶片都是使用我們的產品，性能、價格、服務，慧榮都備妥了。」

「垂直分工當道，Turnkey解決方案不只是提供單顆控制晶片，包括：軟韌體，PCB設計方案，量產工具，慧榮全準備好。」黃士德以快閃記憶體控制晶片出貨數量來估算，慧榮科技確實是業界龍頭。此外，除了備妥不同方案，獨立研發部門服務，更成立專屬團隊分別服務國際大廠、本地客戶，若國際大廠有商業機密考量，團隊並設置防火牆，確保機密安全。「慧榮科技不跟客戶競爭，純粹生產快閃記憶體控制晶片，持續精進技術，不買賣快閃記憶體賣賺價差。」

SSD介面將由SATA轉向PCIe 企業應用市場大

圖四 : SM2270則是全球第一款支援標準NVMe 和Open Channel技術，並已進入量產階段的PCIe SSD控制晶片。（Source：慧榮科技）

談到三到五年展望，黃士德說，未來SSD介面將由SATA轉向PCIe的趨勢底定，Gen3、Gen4、Gen5，儲存愈來愈快，滿足頻寬。「目前有些新的非揮發性記憶體如Intel Optane、Phase Change Memory、R-RAM、M-RAM，比起快閃記憶體快非常多，Gen4混合式SSD是否能脫穎而出，是持續觀察的地方。」即一個SSD上面，用這些Emerging Memory作為快取，再搬到SSD。

慧榮科技也在2019 OCP Global Summit發表全新高效能企業級SATA SSD控制晶片解決方案 SM2271，提供完整的ASIC及 Turnkey韌體，支援容量可高達 16TB，滿足企業及資料中心應用所需的大容量、高效能、穩定的需求。

SM2271是一款八通道高效能企業級SATA SSD 控制晶片的解決方案，支援最新3D TLC和QLC快閃記憶體技術，充分發揮SATA介面的頻寬，實現最大循序讀寫速度達540MB/s、520MB/s。可支援大容量SSD以及滿足針對讀取密集型工作負載的嚴苛要求，使用戶能夠以低成本維持現有的 SATA 介面儲存基礎架構的效能優勢，可提供比消費級 SSD 更低的延遲及更可靠的資料讀寫操作。

SM2271通過先進的256位元AES加密引擎以及完全符合美國TCG制訂的Opal加密標準，可以確保資料安全性，是新型SATA SSD設計的理想解決方案，用以取代使用於企業儲存、資料中心和工業儲存系統中的較低效能的HDD。

另一款SM2270則是全球第一款支援標準NVMe 和Open Channel技術，並已進入量產階段的PCIe SSD控制晶片，利用慧榮科技在NAND控制晶片技術，以及資料中心SSD儲存系統知識，讓SM2270成為雲端伺服器和資料中心儲存應用的絕佳選擇之一。