M.2介面席捲SSD市場。SSD市場吹響轉向M.2介面的革命號角，可望實現具更高記憶體存取速度，並兼顧輕薄設計的筆電及工控設備；其中，三星搶開第一槍，近期已發布首款M.2 NVMe SSD，其他廠商也正積極布局M.2 NVMe/AHCI方案，卡位商機。
固態硬碟(SSD)介面設計將煥然一新。工控、個人電腦(PC)及消費性應用對高速儲存方案、輕薄系統設計需求日益殷切，驅動SSD製造商加速導入與新一代PCIe 3.0 ×4規格相容、理論傳輸速度飆破4GB/s的M.2介面，以及頻寬支援高達10Gbit/s的通用序列匯流排(USB)Type-C連接器，將有助刺激原始設計製造商(ODM)和原始設備製造商(OEM)大舉改搭SSD方案，拉抬SSD市場滲透率。
M.2新介面加持 SSD衝刺PC/工控滲透率
宇瞻科技數位儲存研發處資深經理李俊昌(圖1)表示，隨著北美、日本及韓國快閃記憶體(Flash)大廠競相加速推動先進製程，以及新型態3D NAND方案，SSD近年價格下降趨勢明顯，因而吸引更多PC、消費性產品、雲端及工控設備開發商目光，且終端用戶接受度也正與日俱增；不僅如此，SSD業者更積極研發M.2、Type-C等下世代傳輸介面，以增添高速資料存取賣點，在在有助加快SSD取代傳統硬碟的節奏。
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| 圖1 宇瞻科技數位儲存研發處資深經理李俊昌提到，為確保資料安全，該公司將在下一代SSD產品中導入NFC身分認證機制。 |
李俊昌進一步指出，SSD供應鏈業者未來發展重點大致可分為兩大層面，首先是支援1x奈米製程或3D NAND架構的新型記憶體，持續改善SSD成本結構；其次則是翻新資料介面設計(圖2)，以提高傳輸速率，同時縮減接口及印刷電路板(PCB)占位空間。此外，SSD製造商也須提供大容量、資料安全防護更嚴密的方案，確保能滿足不同領域廠商的應用要求。
以PC、工控市場為例，系統廠不斷追求資料存取速度及精巧體積，轉嫁至SSD設計上，遂驅動業者加緊導入高頻寬、小尺寸，且PCIe/SATA標準皆通的M.2介面。
李俊昌透露，英特爾(Intel)力拱M.2 NVMe(Non-Volatile Memory express, NVMe)介面，其最新處理器平台皆已支援該規格，因此宇瞻亦規畫在今年台北國際電腦展(Computex)展出M.2 NVMe SSD，並將於第三季啟動量產，以爭取更多ODM/OEM青睞。相較於PC產業，工控市場導入新技術的步調則稍緩，因此對M.2 AHCI方案仍有一定需求，宇瞻將採取雙重發展路線。
事實上，三星(Samsung)近期已搶先推出M.2 NVMe SSD，支援PCIe 3.0、8Gbit/s速率，且能四通道同時傳輸，達到4GB/s吞吐量；該款SSD除超高資料存取性能的特點外，還具有體積小又不耗電的優勢，目前三星已開始供貨給OEM。如此一來，PC廠商將能突破現有先進主機控制器介面(AHCI)方案，僅具SATA、600MB/s水準的瓶頸，催生下世代高速存取、輕薄尺寸的筆電或二合一平板。
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| 圖2 SSD資料傳輸介面日益多元 |
瞄準個人電腦市場 三星先發M.2 NVMe SSD
三星記憶體市場部門資深副總裁Jeeho Baek表示，新一代的固態硬碟主要為速度較快、體積輕薄的筆記型電腦而設計，透過減少電腦的耗電率，及延長電池使用時間等種種優勢，以吸引筆電製造商青睞，進而擴大消費性市場的採用。
這款NVMe固態硬碟的連續讀取及寫入資料的性能，分別可以達到2,260MB/s、1,600MB/s，這比典型的SATA M.2固態硬碟提升三到四倍以上。此外，該硬碟利用四個8Gbit/s通道(PCIe 3.0規格)同時傳送資料，因此可達到32Gbit/s的資料傳輸率以及4GB/s的最大吞吐量，這比每秒只能傳送600MB的SATA M.2固態硬碟更具優勢。
如果以隨機讀取寫入的操作功能來看，M2 NVMe固態硬碟最大可以處理300,000 IOPS(輸入輸出每秒)，超過AHCI版本硬碟的130,000 IOPS的兩倍之多，甚至是SATA型固態硬碟的三倍。
在外觀部分，M.2 NVMe固態硬碟厚度不超過4毫米、重量不到7克，比兩個堆疊的鎳幣還要輕薄，最大容量則與先前的版本一樣都可達到512GB。此外，該硬碟採用PCI-SIG協會所制定的L1.2低功耗待機模式，讓電腦達到省電功效。
新款硬碟雖然才剛問世，三星卻早已迫不及待，馬上著手計畫研發下一代，Baek表示，研發團隊預計將3D V-NAND快閃記憶體技術融入NVMe產品線，讓固態硬碟具備更大、更先進的容量與性能，滿足瞬息萬變的市場需求。
PC接口革命推波助瀾 Type-C挺進消費性SSD
在PC品牌廠一窩蜂發展輕薄筆電、二合一平板之際，不僅PC主處理器與SSD的內部連接介面規格產生劇變，PC外部高速傳輸介面也將揭開全新面貌，以達成極致簡約的接口設計。近期，蘋果(Apple)、Google已率先開跑，分別推出搭載USB Type-C連接器的MacBook和Chromebook；其他品牌業者也紛紛醞釀跟進，計畫在今年Computex展出大量支援Type-C的新機種，以搶奪鎂光燈焦點。
顯而易見，Type-C連接器已成為PC產業下一階段發展的風向球，而這股從PC領域燃起的火勢，亦將蔓延至消費性儲存裝置市場，牽動另一波SSD介面革新潮。
李俊昌強調，許多筆電製造商正醞釀改採高速、小體積USB Tpye-C連接器，為緊跟市場脈動，宇瞻將於今年下半年發表具Tpye-C接口的消費性SSD，以持續推升SSD滲透率。
除了介面翻新外，SSD致命弱點--價格也可望有顯著突破，有助刺激系統廠及消費者採購意願。日、韓快閃記憶體大廠及慧榮、群聯等SSD控制器廠，正力拱新一代兼顧容量及成本的3D NAND Flash和三層式儲存(TLC)記憶體方案，並將於2015?2016年逐漸放量，協助SSD廠商開發價格媲美傳統硬碟的產品，驅動SSD在筆電、工控、企業端及消費性儲存市場出貨量翻揚。
3D NAND/TLC添力 SSD加速觸及價格甜蜜點
慧榮科技產品企畫處副總經理段喜亭(圖3)表示，今年SSD總出貨量將較去年成長一倍以上，主要因素在於SSD開發商擴大導入低成本的3D NAND和TLC Flash，讓終端產品售價快速逼近傳統硬碟，逐漸觸及SSD價格甜蜜點，因而帶動儲存應用市場轉換潮。
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| 圖3 慧榮科技產品企畫處副總經理段喜亭認為，SSD市場今年的表現將非常出色。 |
事實上，三星在2014年搶先推出48層堆疊的3D NAND，大幅提升製造成本競爭優勢後，東芝(Toshiba)、SanDisk、SK Hynix、英特爾(Intel)和美光(Micron)等競爭對手也相繼跟進，並都規畫在2015年投入量產。隨著上游NAND Flash供應商成本逐漸降低，下游SSD製造業者的產品價格也可望快速下滑，進而刺激非蘋陣營的筆電OEM、企業端和一般消費者的採購意願。
除3D NAND外，TLC Flash亦是提升SSD價格競爭力的關鍵技術，但過去TLC因可靠度、壽命不佳等問題，遲遲難以取代目前主流的MLC方案，討論聲浪也就逐漸淡化。不過，段喜亭強調，今年主要Flash大廠，以及慧榮等SSD控制器晶片商，皆已發展出可修正TLC讀寫錯誤，顯著優化其寫入/抹除次數(P/E Cycle)性能的控制器與韌體技術，因而大幅提升SSD廠商的接受度，預計今年下半年，搭載TLC Flash的消費性SSD或筆電出貨量將顯著增長。
段喜亭提到，隨著筆電OEM日益重視產品性價比，SSD今年在非蘋陣營筆電市場的滲透率可望從2014年不到10%占比，一舉躍升至20?30%水準，並將在未來幾年躍居市場主流。
段喜亭也透露，由於開發SSD韌體須耗費大量資源，對主攻消費性SSD的業者或筆電OEM而言是一大投資壓力，因此該公司也率先發表整合韌體的TLC Flash SSD控制器，並已於今年開始出貨，可望吸引系統廠青睞，占得市場先機。