CPU、内存、硬盘未来将融合为一体

英特尔新一代冥王峡谷NUC迷你电脑在最近上市,看过评测的朋友应该都对它那颗整合了英特尔CPU与AMD RX Vega M核显的处理器印象深刻。

CPU、内存、硬盘未来将融合为一体

最迷你的体型、独显级的性能,英特尔与AMD的联姻在Intel Core i7 8809G上得到了体现。

CPU、内存、硬盘未来将融合为一体

MCP多芯片封装在手机中应用更为广泛,以iPhone X为例,下图中红色圈内是苹果A11处理器与来自Hynix的LPDDR4X 内存封装为一体。手机24小时开机虽然已经是常态,但和电脑一样,内存中数据关机或重启后依然是会丢失的。

CPU、内存、硬盘未来将融合为一体

正是由于DRAM内存和CPU封装到了一起,很多朋友才会把手机闪存与内存搞混。下图红圈内是iPhone X中的东芝BiCS3闪存颗粒,采用64层3D堆叠技术,相当于手机的"硬盘",照片视频和应用都存储在在其中,断电不会丢失。

CPU、内存、硬盘未来将融合为一体

回到电脑上来,作为电脑硬盘的NVMe SSD也正朝着MCP多芯片封装方向发展。东芝前不久推出的RC100 M.2 NVMe固态硬盘就出人意料的只使用了一颗芯片。

CPU、内存、硬盘未来将融合为一体

而在大家印象中,固态硬盘通常有主控、闪存和缓存三大部件,东芝是如何做到一颗芯片完成全部功能的呢?

CPU、内存、硬盘未来将融合为一体

普通的闪存颗粒背后BGA球栅阵列触点是类似下图这样的:

CPU、内存、硬盘未来将融合为一体

而RC100背后的触点形态完全不同:

CPU、内存、硬盘未来将融合为一体

RC100的内部也采用了MCP多芯片封装,独立的PCIe NVMe主控与BiCS3闪存被封装为一体。相比类似形态的UFS闪存,RC100使用PCIe信道与NVMe协议,而UFS则是SDIO接口与UFS协议。虽然都是单颗芯片,桌面级技术的RC100性能远胜于当前手机上最强的UFS闪存。

CPU、内存、硬盘未来将融合为一体

在采用MCP多芯片封装之后,不同组件之间的连接导线更短,信号传输延迟明显降低。主控与闪存靠近之后信号完整性提升,有助于实现更高的时钟速率和更强的抗干扰性。

CPU、内存、硬盘未来将融合为一体

东芝RC100没有将外置缓存集成到芯片当中,而是选择利用NVMe协议的新特性——HMB主机内存缓冲,调用极少容量的主机内存,实现更强性能与更低功耗。

在芯片发展与应用需求的驱动下,CPU、内存和硬盘是否会逐渐以MCP多芯片封装的形式融合为一体呢?相信在不远的将来,这是完全有可能实现的。


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