白片閃存和SSD

閃存白片/黑片的認知和定義:

之前浴室大大就介紹過晶圓(Wafer)封裝的一些相關資料,
一片晶圓在出廠之前經由測試分類有好的晶粒(Good Die),還有不良品(Ink Die),
由於以往的封裝設備沒有現在這麼高自動化和電腦化,
所以在不良品上點上墨點作為標記,所以後來大家慣稱不良品為Ink Die.
而現今封裝技術和設備進步了,在晶圓測試之後,
以座標定位的方式區分Good Die和Ink Die記錄的資料就叫Mapping.
封測廠根據Mapping把Good Die取下封裝成顆粒,以Flash來說有以下幾種封裝,
TSOP II(類似DRAM 4Mx16, 2001年以前的小容量多是這種封裝)
TSOP I (Thin Small Out-line Package至今很多都是這種48脚的封裝)
BGA (Ball Grid Array 常見有100/132/136/152 Ball, 其中136為三星的過渡尺寸)
LGA (Land Grid Array Apple產品應用倡導的封裝, 現有52/60兩種常見Pad數)

Good Die的封裝成了顆粒,那餘下的Ink Die呢?在Blue Tape上!
Wafer封裝的過程先切割再研磨(日本人的作法先鑽孔再切割,避免晶角的崩裂)
研磨之前先在切割過的正面貼上一張膠紙固定,在晶背開始研磨,
磨薄後的晶粒便一顆一顆地沾在這張膠紙上,由於早期這張膠紙藍色居多,
所以大家都通稱Blue Tape,一線的封測廠通常只做Good Die的封裝,
所以Ink Die幾乎留都在Blue Tape上!
為了物盡其用,Ink Die也有很多人做成USB Drive,也是Cost Down的一大利器!

在這裡我們就把原廠封裝的顆粒稱為Original,Good Die經由第三方封裝的顆粒稱白片,Ink Die封裝的稱黑片!


白片閃存製造的SSD:

在消費性級別的應用,由於成本,和市場售價的競爭,
無晶圓廠(Fab-less)的SSD的廠商很多都己經用了Good Die,
除了Kingston和Corsair,其他常的品牌如OCZ, Adata, Kingmax, Mushkin.......
廠商販售的是SSD的成品,而不是Flash的顆粒,所以只要對產品的質量負責,
使用Good Die封裝的Flash來做SSD也無可厚非,但是品管相當重要!
這一點由不良率和返修率可見一斑,時間和市場會對產品做最好的篩選!

使用原裝顆粒的SSD也不見得都是好的,畢竟不是所有的原裝顆粒都適合做SSD,
例如Hynix 26nm 8GB Mono LGA 52封裝的H27UCG8T2MYR-BC(Data Retention)
       Micron/Intel 25nm 8GB Mono TSOP 1K P/E Cycle(在BCH 的ECC算法下)

由於BGA封裝的成本遠高於TSOP,疊Die(Stacking)封裝良率的風險考量,
所以BGA大多只會以Good Die來做封裝,要考量的是封裝以後的不良,
這次影X的SSD,以白片打上自己的Logo作法,基本上我個人還是認同的,
一是至少沒有偽冒原廠標,很多在Good Die上打上原廠標的廠商
   不但欺騙了消費者,而且已經侵犯了Flash原廠的商標權!
二是打上自有的Logo表示對顆粒品質認同和負責,希望能抓好品質的控管!
三在價格上也適度做出反應,現今原裝的Flash是不太容易做到這個價格的,
   當初OCZ用上白片,讓消費者觀感最不好的,是明明Cost Down了,還賣高價牟利,後來產品的返修更讓人不忍卒睹!
至於其他用Good Die的廠商如Kingmax在品質的控管上也自有一套,
至少沒看到他有很多的不良反饋,Mushkin亦然!Adata似乎也沒有很高的返修率.
OCZ的Patrol, Octane系列用了Hynix 26nm 原裝芯片又如何,品質還是很糟糕!

大家就事論事,不用一桿子打翻一船人,對不肖廠商也不用手軟,消費者也自己會做選擇的!

大家的回應這麼熱烈,那就多補充一點,

其實BGA的封裝的要求高一些,性能上也相對有優勢,BGA的Pin out, 1個CE是兩個R/B, 8bit的可以用Dual x 8, 類似Inteleaving的方式去Access,一般都用在高階產品上,x16的在SF-2281上做到240GB的容量是有差異,但在效能上差別有限,但這個很肯定一定是用Good Die去做的封裝,否則要付出的成本會更大,BGA的Layout只有某些大品牌和SI客戶指定使用,在消費性之前只有OCZ Vertex 3 MI,OWC,SuperSSpeed這性有特殊管道和自行封裝的人使用!

影馳走這個差異化,可能想藉此打開知名度和在消費者心中的位階,
但無奈之前OCZ的作法在消費者心中己經烙下一個不是很正面的印子,
而且他們在顆粒封裝和料號的編排上可能要多下功夫,
對來路不明的又了解不多的東西,大家總有疑慮,在消費的的認知上也要多做詮釋!
畢竟SSD和U盤,內存是有很大的差異的!l誠如很多朋友說的:數據無價!
至於一些使用非原廠顆粒却打上原廠標的廠商,應該迷途知返!

問了幾個朋友,影馳在國內顯卡這塊做得不錯,
其實渠道端對他們的SSD也有所期待,希望他們在品質方面也要有所堅持,
不要重蹈某公司的覆轍........

ioril 发表于 2012-10-22 14:58
看了这个帖子基本都明白了  就看影驰的品控如何了  感谢楼主的讲解
比如HDD出现物理坏道 可以将之屏蔽继续 ...

原生壞塊(Early Bad Block)在開卡時就會標記出來,
Weak Cell透過一些工具可以先屏蔽,
新增壞塊(Later Bad Block)會由Spare Area來做Swap,
除非是體質很差的Flash,否則在SandForce上的壞塊新增率不算高,
(RAISE+DuraWrite的作法下).......

gzhr 发表于 2012-10-23 08:43
请教楼主，买到Corsair F115的返修货，用的是Micron的闪存，适合24/7使用么？

Micron L74A 8GB Mono的Flash,買eMLC的規格P/E Cycle比較高,
一般在市場流通的MT29F64G08CBAAAWP Async大多都是3K P/E Cycle的.
不過SandForce的SF-2281,遇到頻繁地寫入會啟動Through Off的特性,
減緩寫入的速度,這就是一般常見的降速的原因之一.
所以要把SandForce主控的盤寫死,在一般的情況下不是很容易.
除了Flash品質問題造成的問題,大多的不良主要是Firmware的bug所致,
不好的演算法會導致Later Bad Block的大量快速增加,JMF602就是其中一個.
早期的Firmware,連SLC都能很快搞掛.
另外加工不良和主控不良也約有0.2%,每家的情況有差異......

其實買Wafer自行封裝除了Cost Down之外,
買Micron原廠封裝的Flash,大概只能買到3K P/E Cycle的,
而L74A的Wafer中大約有30%可以達到5K P/E Cycle,
只是封裝測試廠有沒有能力幫客戶把高Endurance的Flash Sorting出來!

其實買了SSD就放心使用,SSD不是買回來供起來的,
能在保固內用壞,就交給廠商去保固,只是如果有重要資料的話,
勤作備份是必要的!不管用的是SSD或者是HDD.
以Google早兩年萴的統計,
三年的平均返修率HDD是8.6%, SSD則是2.9%(消費性應用)
SSD的部分還包括了有一家把大家的不良率拉高了,聰明如你,知道我說的是誰!

不好意思,有些文白夾雜,有時中文無法適切表達,或是簡單的英文可以表達的,
我就用英文,另一方面不太習慣看繁體的朋友也方便一點!

zwjohnny 发表于 2012-10-23 08:58
据我了解，国内一些有能力自己封装NAND的厂家，基本是把好的NAND卖掉（这块的利润很大），品质略差一点的 ...

SSD的應用對Flash的品質要求是相對較高的,
至少不能有過多的原生壞塊(Early Bad Block),不能有漏電流,讀寫速度要達標,
至於Endurance,不是簡單的方法可以測出來的,這個才是差異,
拿品質較次的Flash來做SSD,可以說是拿頭髮試火,
畢竟產品是要做保固的,拿自己的品牌價值來做賭注,廠商應該要自己審慎評估!
大部分的廠家不會對用戶的資料安全做保固,消費者要自己買單!

vitaminc 发表于 2012-10-23 09:46
1、用BGA的不一定都是Good Die
2、其他厂家用白片存在的问题，影驰也一样会
3、既然“影馳走這個差異化,可 ...

第2點,第3點都同意,
第1點可以討論,若不是Good Die,拿來做BGA封裝,又做Stacking是很冒險的,
基本上沒有人會這麼做,封裝的良率不會是百分之百,即便是Good Die也會有封裝不良,
封裝片即便是原廠打標的良品也不是100%能用在SSD的產品上,
Hynix 26nm MLC 8GB Mono(F26)的掉電位的問題,就不太適合SSD,
這個問題到了20nm還是沒有解套,目前Apple也用F20,是因為他併購了Anobit,透過Anobit的一些技術,適當地解決了這個問題!

封裝和測試是兩回事,有能力封裝不一定代表有能力測試,
一線封裝廠如Samsung, Micron, Toshiba, Intel, Kingston的封裝代工廠,
沒有原廠的技轉,測試能力上還是有差距,原廠的測試Patent是高度機密!
一般封裝廠只保Assembly Yield, 簡單地只認ID,測Open-Short....
完整的測試成本不低於封裝成本!

第一顆NAND Flash是在1994年由日本人先做出來的,忘了他的名字了...
東芝成了第一個供應NAND Flash的廠商,
後來三星以支付權利金的方式取得了生產授權,並在這個基礎上不斷地發展自己的技術,
Fujitsu, Infineon加入了又退出,
Hynix以提供晶圓廠產能,ST提供技術的方式開始了合作,
大約兩年後ST轉向嵌入式應用把NAND Flash的資源轉移多家公司合作的Numonyx,
這期間還有一度在當時中小容量快速竄起的Renesas,他們做的是AG-AND Flash,
接著,由於技術瓶頸突破不了,成本效益不如預期也淡出市場,
Micron終究得加入NVM的戰局,於是和Intel合資成立了IMFT,
SanDisk則是由三星,東芝的重要客戶轉變成Toshiba的重要Partner,
自32nm製程的合作,投資Toshiba的Feb 5,分享24nm /19nm的產能........
兩岸有NAND Flash產出的只有力晶,中芯,但是製程和技術遠遠落後!

現今真正擁有NAND Flash核心技術,並則有產出的主要就:
Samsung/Toshiba/SanDisk/Hynix/Micron/Intel

Gatehouse 发表于 2012-12-4 23:17
請問是類似韌體的技術

Apple的OEM SSD不是都是用Samsung/Toshiba/Hynix自己的主控?? ...

Apple OEM的SSD主要用的是Samsung和Toshiba, 目前似乎還沒看到他們用Hynix的SSD,
Macbook Air 2011用的是Samsung PM830 SATA III, Samsung 自家的主控+27nm Toggle MLC,
Macbook Air 2012探用了Toshiba THNSNSxxxGMFP,打了Toshiba料號的SF2281主控,
配上Toshiba 24nm Toggle DDR 2.0 MLC加上優化之後的獨家Firmware版本.

iPad, iPhone上用的不是Raw NAND而是嵌入了ECC Engine的Flash,
Hynix的叫E2NAND, Toshiba稱SmartNAND, Samsung名之為OneNAND,Micron似乎叫ClearNAND,待確認!

這篇距離現在不到三個月,現在Kingston V300也加入了,
以Toshiba 19nm Toggle MLC Good Die在台灣封裝的flash配上SF-2281問世了,
所以Kingston也加入了白片SSD製造商的行列,不同的是Kingston給消費者的信心比較高!

作為手持式產品的CPU晶片如果為了因應Flash制程演進帶來的ECC處理Loading的增加，
必須不斷地去更換更強的ECC engine是不現實的, 所以Flash Vendor的解決方案,
就是在Raw NAND裡build-in ECC engine,對Host端的晶片來說不需要去處理複雜的ECC問題,
是不是方便很多,重置Diagram的投片成本是很高的,而且可能整顆都要重改......