2 месяца назад 2 декабря 2021 в 0:52 29011

Производительность современного мобильного устройства обычно оценивают по таким критериям, как производительность, поддерживаемая скорость сетевой передачи данных, качество камеры, размер и разрешение дисплея. Но за изменением размеров устройства, как и за повышением скорости работы, стоит одно и то же инновационное решение, которому часто не уделяется должное внимание, — технология интегрированного хранилища данных.

Эволюция мобильных телефонов неизменно сопровождалась совершенствованием встроенного накопителя.

Ноам Эвен-Хен, директор по программотехнике приложений Western Digital, и Омер Кац, директор по управлению продуктами, помнят начальный период развития мобильных телефонов. В 2002 году оба они работали в MSystems (SanDisk купил MSystems в 2006 году, а потом Western Digital купил SanDisk в 2016). В MSystems был создан первый мобильный диск-на-чипе (mobile disk-on-chip или mDOC), который стал первым встроенным решением для хранения и первым вариантом интегрированного накопителя, дополнившего внешние сменные карты памяти.

«Основной задачей (в то время) было увеличение объема, нужен был накопитель, с которого можно было бы загружать систему и который отвечал бы определенным требованиям в части безопасности и долговечности, — вспоминает Кац. — Чем больше мы узнавали рынок, тем лучше мы могли адаптировать наш продукт и подогнать его под потребности пользователей и рынка в целом».

Переход от проприетарных решений к стандартным

Поскольку отраслевые стандарты еще не существовали, для mDOC его создатели разработали проприетарный интерфейс на базе SATA. Стандартизация в отрасли позволяет компаниям обеспечить согласованность мнений и единое понимание инженерных спецификаций и предлагать клиентам инновации, которые можно масштабировать. В 2007 году сообщество JEDEC, специализирующееся в области открытых стандартов для микроэлектроники, опубликовала первый стандарт для встроенного накопителя, им стала e.MMC (интегрированная микросхема MultiMediaCard).

«Это был важный момент, потом что mDOC и другие проприетарные системы заложили фундаментальные характеристики и функции, которые впоследствии были реализованы в e.MMC и UFS (универсальный флеш-накопитель)», — говорит директор направления «Интернет вещей и периферия» Western Digital Янив Йаровиц. Вот уже много лет компания принимает активное участие в разработке стандартов хранения данных. Сейчас место руководителя по технологиям JEDEC занимает Ротем Села, начальник инженерно-технической службы в составе группы инженерно-технического проектирования систем для флеш-продуктов Western Digital.

То, что начальный этап становления e.MMC совпал с выходом первых смартфонов, — это совсем не случайность, поскольку именно эта технология позволила увеличить скорости и дать бóльшие объемы. Йаровиц вспоминает, что в то время увеличился объем хранилища, требуемый для операционной системы смартфона, появились сенсорные экраны и невиданные доселе приложения.

«2007 год стал переломным моментом для отрасли: смартфоны быстро завоевывали популярность, а вместе с ними гораздо более широкое распространение получила e.MMC, поскольку вся концепция смартфонов основывалась именно на этой технологии», — добавляет он.

Бит за битом

Кроме того, примерно в это же время Western Digital стала одной из первых компаний, активно поддержавшей переход от одноуровневых ячеек (SLC) к ячейкам с несколькими уровнями (MLC) и ячейкам с тремя уровнями (TLC). С каждым новым поколением увеличивалось количество битов, «пакуемых» в ячейку флеш-памяти.

«Когда вся отрасль использовала SLC, мы активно разрабатывали проект «два-бита-на-ячейку» (two-bits-per-cell), и тогда это звучало как абсолютно бесперспективная затея», — говорит Эвен-Хен.

«Мы стали движущей силой, под воздействием которой отрасль перешла на MLC, а затем на TLC, и мы стали первыми, кто создал успешный продукт с TLC и вывел его в массовое производство, — отмечает Кац. — Основными преимуществами TLC для наших клиентов стали снижение стоимости, более высокая надежность поставок и увеличение объемов хранения данных. Дав клиентам столь ценную экономию средств, увеличенный срок службы и масштабные поставки, мы получили возможность выпускать больше битов с нашего завода и поставлять на рынок больше накопителей».

Эволюция, а не революция

Стандарт e.MMC стал первой ласточкой увеличения скоростей и объемов, однако, поскольку развитие телефонов, приложений и операционных систем не стояло на месте, через какое-то время возник запрос на еще более быстрый и адаптивный накопитель. С приходом 4G появились новые приложения, например, для совместных поездок, и правила игры в отрасли мобильных телефонов снова изменились.

«Дело было даже не в общем количестве приложений, а в количестве тех приложений, которые ты мог запустить на своем телефоне одновременно, — говорит Йаровиц. — Истинными определяющими стимулами для увеличения производительности интегрированных накопителей стали такие функции, как многозадачный режим работы и множественные моментальные фотоснимки телефоном, и, на самом деле, некоторые из этих факторов предопределили потребность в новом классе накопителей — UFS».

«Эволюция приложений [для смартфонов] повысила требования к последовательной записи, — объясняет директор по техническому маркетингу Western Digital Эйнав Зильберштейн. — Многозадачность в таких приложениях, как игры, подсветила важность производительности произвольного чтения и быстроты запуска приложений в целом».

Недавно Western Digital анонсировала Western Digital iNAND MC EU551 — второе поколение решения для хранения данных для мобильных телефонов на базе универсального флеш-накопителя UFS 3.1, призванное удовлетворить существующие потребности самых последних версий современных смартфонов, такие как поддержка смешанных рабочих нагрузок, обеспечение высокой скорости скачивания для файлов большого объема с различными видами мультимедиа, в частности видео в формате 8K, а также более быстрый запуск и загрузка приложений.

Тесно работая со своими партнерами по экосистеме над всеми вопросами, находящимися на стыке различных компетенций, с целью обеспечить согласованность мнений и единое понимание отраслевых стандартов, компания идет в ногу с изменениями, происходящими в отрасли мобильных устройств. Поскольку выбор интегрированного накопителя осуществляется на ранних этапах проектирования, для обеспечения совместимости устройств сотрудничество компаний также начинается гораздо раньше, чем их готовая продукция попадет в руки конечных клиентов.

«Мобильные телефоны становились все лучше и лучше, изменения коснулись и NAND, и чипсетов, и операционных систем, — говорит Эвен-Хен, который на протяжении всей своей карьеры много взаимодействовал с пользователями и работал над повышением уровня удовлетворенности клиентов. — Нам пришлось работать со всеми производителями чипсетов, операционных систем и экосистем, ведь только заручившись их поддержкой мы смогли сложить эту мозаику воедино и запустить в производство».

Что дальше?

Будущее мобильных технологий стало предметом жарких обсуждений на прошедшем в Барселоне конгрессе «Mobile World». В своей презентации старший вице-президент направления «Автомобилестроение, мобильные и развивающиеся рынки» Western Digital Хейберт Верхувен поделился своими взглядами на будущее отрасли:

«Это только малая часть айсберга. 5G откроет двери для новых приложений, о существовании которых мы не могли даже мечтать, — сказал Верхувен. — По мере более широкого использования технологий дополненной и виртуальной реальности телефоны постепенно становятся многосенсорными платформами для контента, для которых очень важными параметрами является взаимодействие и задержка, причем не только в контексте того, как мы получаем и отправляем данные с телефона, но и того, как мы их храним, отображаем и обрабатываем».

И каким бы ни были мобильные телефоны завтрашнего дня — с управлением жестами рук или движениям глаз, в носимом форм-факторе или полностью заменяющие удостоверение личности, кошелек и так далее, одно можно сказать с уверенностью: решение для хранения данных будет играть важнейшую роль.

Никто не прокомментировал материал. Есть мысли?