數位革命與社群平台快速發展,帶動4K/8K影音、物聯網、虛擬貨幣、元宇宙等應用快速成長,網路流量隨之水漲船高,對於現今流行的即時影音與直播來說,短影音社群網站TikTok擁有10億名用戶,2021年正式成為全球最多用戶的串流平台,根據商業智慧公司Domo報告顯示,該網站每分鐘約有1.67億支影片被傳輸播放,平均一支影片檔案為287.6MB。顯見在此無時無刻資料傳遞的數位時代,背後所帶來數據成長規模更勝以往。
近年傳輸數據指數級成長,智慧行動裝置的儲存需求不斷增加,也帶動資料傳輸頻寬與低延遲的需求,目前常見的儲存空間256/512GB也不足使用,使得外接隨身碟/擴充硬碟/NAS更為盛行。瑞昱半導體聯網多媒體事業群產品經理岳庭如(圖1)表示,為求硬碟的傳輸效率,新一代的硬碟與記憶卡都將支援PCIe NVMe1.3規範,以帶來頻寬可觀的提升;另外,如記憶卡在2022年初已有廠商推出SD Express規格(SD7.0),將速度從傳統SD卡推升數倍。
固態硬碟傳輸蓄勢待發
現今上網應用程式及4K影音設備與播放平台普及化後,帶動高速傳輸的應用情境,對此,USB轉儲存裝置的橋接控制晶片與儲存裝置控制器能加速實現資料傳輸的各式應用需求,包括擴增實境、高畫質影音、豐富社群媒體體驗。
對於近年興起的自媒體文化與影音工作者來說,如何能存放手邊更大量的資料與更高效率的傳輸將成為重要的議題,以目前所申辦的頻寬與手機上網速度,難以完全仰賴雲端與無線網路的傳輸方式來滿足快速傳送龐大的資料量,尤其高畫質影片即時編輯更是挑戰。
為了達到消費者需求的資料讀寫速度,擴充與轉接設備協助筆電平板、個人電腦來連接各種外接式裝置,擴充儲存元件能力以及拓展低延遲為重要要素。一般消費者常見的外接硬碟多為傳統的HDD,搭配SATA III傳輸理論速度僅為750MB/s,因應市場對於外接儲存裝置的傳輸速度追求無極限,業界逐漸轉至強調能支援NVMe PCIe的固態硬碟(SSD),並透過普及的USB 3.2 Gen2的介面來提供1250MB/s的理論傳輸速度。
岳庭如透露,即便目前消費市場也有支援到USB 4.0,資料理論傳輸速度每秒可達40Gbps,但因觀察市面上目前的主控端/集線端/裝置端/傳輸線材等應用最為廣泛的USB規格仍為USB 3.0,因此,瑞昱High-Speed Bridge Controller高速橋接控制器解決方案以提供USB 3.2 Gen2為USB介面規格的解決方案,理論傳輸速度10Gbps,搭配PCle/NVMe介面的SSD,實現影音玩家大幅縮短檔案傳輸的時間、即時編輯。
當資料傳輸可快速地回應使用者的應用程式效能需求,無論操作虛擬實境遊戲或編輯高解析影片的速度可如虎添翼,岳庭如談到,瑞昱也計畫在未來兩三年,以USB 3.2 Gen2雙路的規格,提供外接SSD固態硬碟、SD Express與CF Express記憶卡USB讀卡機,將速度推升到20Gbps,助力儲存媒體邁進高速領域。
高速傳輸亦帶來晶片運作時更高的功率耗損、熱能問題,將影響硬碟的傳輸速度與訊號完整性,如何在頻寬與功耗間取得平衡,也正是業界持續精進及解決重點。岳庭如表示,瑞昱推出RTL9211DS-CG方案,可提供USB外接讀卡機控制晶片滿足SD Express(SD7.0/7.1/8.0),以USB3.2 Gen2和一個通道(10Gbps),支援獨家省電模式(Low Power Saving Mode)與主動式電源管理(ASPM),更強化與SSD控制器等周邊相容性,提供資料不只高速且傳輸穩定的平台。
乙太網路傳輸持續發威
乙太網路控制器提供資料中心以及追求速度的高階專業與電競玩家相關應用,且隨著效能速度,價格越來越親民之外,相較現今行動網路5G更為可靠。以PCle3.0為介面的RTL8125BG系列乙太網路控制器(NIC),2.5Gbps速度,協助多種裝置應用,包括主機板、外插網卡、電競/影音創作型電腦、遊戲機等。
產品線將在2023年提供5Gbps的乙太網路解決方案,可毋須更換聯網環境中的網路線材(Cat5e)將目前2.5Gbps裝置的速度翻倍,並提供多元介面(PCle3.0/USB3.2 Gen2/ SERDES)來建構聯網環境中每一個裝置的導入規格。瑞昱將加速該規格於市面上的普及性,使消費者享受到高速穩定網路與高效能資料傳輸所帶來的好處。