新しい M.2 PCIE NVME SSD 256GB 512GB 1T 2T HG2283 プラス HYNIX V7

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新しい M.2 PCIE NVME SSD 256GB 512GB 1T 2T HG2283 プラス HYNIX V7

M.2 2280 S2 NVME SSD HG2283 プラス Hynix V7 1。製品仕様容量 - 128GB、256GB、512GB、1024GB、2048GB - 32- ビットアドレッシングモードをサポート電気/物理インターフェイス - PCIe インターフェイス− NVMe 1.3 に準拠 − PCIe Express Base Ver 3.1 − PCIe Gen 3 x 4 レーンおよび下位互換性...

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M.2 2280 S2 NVME SSD HG2283 プラス Hynix V7

1.製品仕様

容量

− 128GB、256GB、512GB、1024GB、2048GB

− 32-ビットアドレッシングモードをサポート

電気/物理インターフェース

− PCIeインターフェース

− NVMe 1.3に準拠

− PCIe Express ベース Ver 3.1

− PCIe Gen 3 x 4 レーンおよび PCIe Gen 2 および Gen 1 との下位互換性

− 最大 64K のキュー深さで最大 QD 128 をサポート

− 電源管理のサポート

サポートされているNANDフラッシュ

− 単一設計内で最大 16 個のフラッシュチップイネーブル (CE) をサポート

− 最大 4 個の BGA132 フラッシュをサポート

− 8- ビット I/O NAND フラッシュをサポート

− Toggle2.0、Toggle3.0、ONFI 2.3、ONFI 3.0、ONFI 3.2、および ONFI 4.0 インターフェイスをサポート

サムスン V6 3D NAND

ハイニックス V7 3D NAND

ECCスキーム

− HG2283 PCIe SSDはECCアルゴリズムのLDPCを適用します。

セクターサイズのサポート

− 512B

− 4KB

UART/GPIO

SMART および TRIM コマンドをサポート

LBA 範囲

− IDEMA規格

パフォーマンス

HG2283 と Hynix V7 のパフォーマンス (1200Mbps)

容量	フラッシュ構造（BGAパッケージ）	CE#	フラッシュの種類	シーケンシャル (CDM)		IOメーター
容量	フラッシュ構造（BGAパッケージ）	CE#	フラッシュの種類	読み取り (MB/秒)	書き込み (MB/秒)	読み取り (IOPS)	書き込み (IOPS)
128GB	DDP×1	2	BGA132、ハイニックス V7	1650	1100	195K	260K
256GB	DDP×2	4	BGA132、ハイニックス V7	3100	1850	360K	450K
512GB	QDP×2	8	BGA132、ハイニックス V7	3100	2090	360K	475K
1024GB	QDP×4	16	BGA132、ハイニックス V7	3100	2200	360K	480K
2048GB	ODP×4	16	BGA132、ハイニックス V7	3100	2200	360K	480K

ノート：

1. パフォーマンスは Hynix V7 TLC NAND フラッシュに基づいています。

消費電力

容量	フラッシュ構成 (BGA パッケージ)		消費電力³
容量	フラッシュ構成 (BGA パッケージ)	読み取り (mW)	書き込み (mW)	PS3 (mW)	PS4 (mW)
128GB	DDP×1	2940	2530	50	5
256GB	DDP×2	4120	3400	50	5
512GB	QDP×2	4090	3390	50	5
1024GB	QDP×4	4050	3380	50	5
2048GB	ODP×4	4440	3810	50	5

ノート：

1. データは Hynix V7 512Gb モノラルダイ TLC フラッシュに基づいて測定されました。

2. 消費電力は、IOMeter によって実行される順次読み取りおよび書き込み操作中に測定されます。

フラッシュ管理

1.4.1. エラー訂正コード (ECC)

フラッシュメモリセルは使用とともに劣化し、保存されたデータにランダムなビットエラーが発生する可能性があります。したがって、HG2283 PCIe SSD は ECC アルゴリズムのLDPC (低密度パリティチェック) を適用し、読み取りプロセス中に発生するエラーを検出して修正し、データが正しく読み取られていることを確認し、データを破損から保護します。

1.4.2. ウェアレベリング

NAND フラッシュデバイスは限られた数のプログラム/消去サイクルしか実行できません。フラッシュメディアが均等に使用されない場合、一部のブロックが他のブロックよりも頻繁に更新され、デバイスの寿命が大幅に短縮されます。したがって、ウェアレベリングは、書き込みサイクルと消去サイクルをメディア全体に均等に分散することで、NAND フラッシュの寿命を延ばすために適用されます。

HosinGlobal は、フラッシュメディア領域全体にフラッシュの使用を効率的に分散できる高度なウェアレベリングアルゴリズムを提供します。さらに、動的および静的ウェアレベリングアルゴリズムの両方を実装することにより、NAND フラッシュの期待寿命が大幅に向上します。

1.4.3. 不良ブロックの管理

バッドブロックとは、正しく機能しないか、無効なビットが多く含まれているため、保存されたデータが不安定になるブロックであり、その信頼性は保証されません。メーカーによって不良として識別されマークされたブロックは、「初期不良ブロック」と呼ばれます。フラッシュの寿命中に発生した不良ブロックは「Later Bad Block」と呼ばれます。 HosinGlobal は、効率的な不良ブロック管理アルゴリズムを実装し、工場で製造された不良ブロックを検出し、使用とともに発生する不良ブロックを管理します。これにより、データが不良ブロックに保存されることが防止され、データの信頼性がさらに向上します。

1.4.4. トリム

TRIM は、ソリッドステートドライブ (SSD) の読み取り/書き込みパフォーマンスと速度の向上に役立つ機能です。ハードディスクドライブ (HDD) とは異なり、SSD は既存のデータを上書きできないため、使用するたびに利用可能な容量が徐々に少なくなります。 TRIM コマンドを使用すると、オペレーティングシステムは SSD に通知し、使用されなくなったデータブロックを永久に削除できるようになります。したがって、SSD は消去アクションを実行し、未使用のデータが常にブロックを占有するのを防ぎます。

1.4.5. 頭いい

SMART は、Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology の頭字語で、ソリッドステートドライブがその状態を自動的に検出し、潜在的な障害を報告できるようにするオープンスタンダードです。 SMART によって障害が記録されると、ユーザーは予期しない停止やデータ損失を防ぐためにドライブを交換することを選択できます。さらに、SMART は、データを別のデバイスに保存するなど、プロアクティブなアクションを実行する時間がまだある間に、差し迫った障害をユーザーに通知できます。

1.4.6. オーバープロビジョニング

オーバープロビジョニングとは、ユーザーの容量を超える追加領域を SSD に保存することを指します。この領域はユーザーには表示されず、使用することもできません。ただし、SSD コントローラーが追加のスペースを利用してパフォーマンスと WAF を向上させることができます。オーバープロビジョニングでは、P/E サイクルを管理するための追加スペースをコントローラーに提供することで、パフォーマンスと IOPS (1 秒あたりの入出力操作数) が向上し、信頼性と耐久性も向上します。また、SSD の書き込み増幅率は、

コントローラーはデータをフラッシュに書き込みます。

1.4.7. ファームウェアのアップグレード

ファームウェアは、デバイスがホストと通信する方法に関する一連の命令と考えることができます。新しい機能が追加された場合、互換性の問題が修正された場合、または読み取り/書き込みパフォーマンスが向上した場合、ファームウェアはアップグレード可能になります。

1.4.8. サーマルスロットリング

サーマルスロットリングの目的は、読み取りおよび書き込み操作中に SSD 内のコンポーネントが過熱するのを防ぐことです。 HG2283 は、オンダイ熱センサーとその精度を備えて設計されています。ファームウェアは、SMART 読み取りを通じて効率的かつプロアクティブに保護の目的を達成するために、さまざまなレベルのスロットルを適用できます。

1.5. 高度なデバイスセキュリティ機能

1.5.1. 安全な消去

Secure Erase は標準の NVMe 形式コマンドで、すべての「0x00」を書き込み、ハードドライブと SSD 上のすべてのデータを完全に消去します。このコマンドが発行されると、SSD コントローラーはストレージブロックを消去し、工場出荷時のデフォルト設定に戻ります。

1.5.2. 暗号消去

Crypto Erase は、ディスクの暗号化キーをリセットすることによって、OPAL でアクティベートされた SSD または「SED」（Security-Enabled Disk）ドライブのすべてのデータを消去する機能です。キーが変更されるため、以前に暗号化されたデータは使用できなくなり、データのセキュリティの目的が達成されます。

1.5.3. 物理的プレゼンス SID (PSID)

物理プレゼンス SID (PSID) は、TCG OPAL によって 32- 文字列として定義され、その目的は、ドライブがまだ OPAL でアクティブ化されているときに SSD を製造時の設定に戻すことです。 OPAL でアクティベートされた SSD が PSID 復帰機能をサポートしている場合、PSID コードを SSD ラベルに印刷できます。

1.6. SSDの寿命管理

1.6.1. 書き込まれたテラバイト数 (TBW)

TBW (書き込みテラバイト) は SSD の予想寿命の測定値であり、データ量を表します。

デバイスに書き込まれます。 SSD の TBW を計算するには、次の式が適用されます。

TBW = [(NAND耐久性) x (SSD容量)] / [WAF]

NAND耐久性: NAND 耐久性とは、NAND フラッシュの P/E (プログラム/消去) サイクルを指します。

SSD容量: SSD 容量は、SSD の合計の具体的な容量です。

WAF: Write Amplification Factor (WAF) は、SSD コントローラーが書き込む必要があるデータ量とホストのフラッシュコントローラーが書き込むデータ量の比率を表す数値です。 WAF が 1 に近いほど優れていると、耐久性が向上し、フラッシュメモリに書き込まれるデータの頻度が低くなります。

このドキュメントの TBW は、JEDEC 218/219 ワークロードに基づいています。

1.6.2. メディア摩耗インジケーター

SMART 属性バイトインデックス [5] によって報告される実際の寿命インジケーター、使用率は、100 パーセントに達するとユーザーにドライブの交換を推奨します。

1.6.3. 読み取り専用モード (サポート終了)

累積的なプログラム/消去サイクルによってドライブが古くなると、メディアの磨耗により、その後の不良ブロックの数が増加する可能性があります。使用可能な正常なブロックの数が定義された使用可能な範囲を超えると、ドライブは AER イベントと重大な警告を通じてホストに読み取り専用モードに入るように通知し、さらなるデータ破損を防ぎます。ユーザーは直ちにドライブを別のドライブと交換し始める必要があります。

1.7. パフォーマンスチューニングへの適応的なアプローチ

1.7.1. スループット

ディスクの利用可能なスペースに基づいて、HG2283 は読み取り/書き込み速度を調整し、スループットのパフォーマンスを管理します。まだ多くのスペースが残っている場合、ファームウェアは読み取り/書き込みアクションを継続的に実行します。メモリの割り当てと解放のためにガベージコレクションを実装する必要はありません。これにより、読み取り/書き込み処理が高速化され、パフォーマンスが向上します。逆に、スペースが使い果たされそうになると、HG2283 は読み取り/書き込み処理を遅くし、ガベージコレクションを実装してメモリを解放します。したがって、読み取り/書き込みパフォーマンスが遅くなります。

1.7.2. 予測とフェッチ

通常、ホストが PCIe SSD からデータを読み取ろうとするとき、PCIe SSD は 1 つのコマンドを受信した後に 1 つの読み取りアクションのみを実行します。ただし、HG2283 は Predict & Fetch を適用して読み取り速度を向上させます。ホストが PCIe SSD にシーケンシャル読み取りコマンドを発行すると、PCIe SSD は次のコマンドも読み取りコマンドであることを自動的に予期します。したがって、次のコマンドを受信する前に、フラッシュはすでにデータを準備しています。したがって、これによりデータ処理時間が短縮され、ホストはデータの受信をそれほど長く待つ必要がなくなります。

1.7.3. SLC キャッシング

HG2283 のファームウェア設計は現在、動的キャッシュを採用して、耐久性と消費者ユーザーエクスペリエンスを向上させるためのパフォーマンスの向上を実現しています。

3. 環境仕様

3.1. 環境条件 3.1.1. 温度と湿度

テーブル 3-1 の高温

	温度	湿度
手術	70度	0% RH
保管所	85度	0% RH

テーブル 3-2 低温

	温度	湿度
手術	0度	0% RH
保管所	-40度	0% RH

テーブル 3-3 高湿度

	温度	湿度
手術	40度	90パーセント相対湿度
保管所	40度	93パーセント相対湿度

表 3-4 の温度サイクル

	温度
手術	0度
手術	70度¹
保管所	-40度
保管所	85度

ノート：

1. 動作温度はケース温度によって測定され、SMART Airflow が提案することで決定でき、負荷の高い環境でもデバイスを各コンポーネントに適切な温度で動作させることができます。

3.1.2. ショック

テーブル 3-5 ショック

	加速力
非稼働中	1500G

3.1.3. 振動

テーブル 3-6 の振動

	条件	ション
	周波数・変位	周波数/加速度
非稼働中	20Hz～80Hz/1.52mm	80Hz～2000Hz/20G

3.1.4. 落とす

テーブル 3-7 ドロップ

		落下の高さ		ドロップ数
非稼働中		80cmフリーフォール		各ユニットの6面
3.1.5. 曲げ		テーブル 3-8 の曲げ
		力		アクション
非稼働中		20N以上		1分長押し/5回
3.1.6. トルク		テーブル 3-9 トルク
		力		アクション
非稼働中		0.5N-m または ±2.5 度		1分長押し/5回
3.1.7. 静電気放電 (ESD)		テーブル 3-10 ESD
仕様			プラス /- 4KV
EN 55024、CISPR 24 EN 61000-4-2、および IEC 61000-4-2	デバイスの機能は影響を受けますが、EUT は自動的に通常の状態または動作状態に戻ります。

4. 電気仕様

4.1. 供給電圧

表 4-1 の供給電圧

パラメータ	評価
動作電圧	最小=3.14 V 最大=3.47 V
立ち上がり時間 (最大/最小)	10 ミリ秒 / 0.1 ミリ秒
立ち下がり時間 (最大/最小)	1500ミリ秒/1ミリ秒
分。オフタイム¹	1500ミリ秒

ノート：

1. SSD から電力が除去されてから (Vcc < 100 mV)、ドライブに電力が再供給されるまでの最小時間。

4.2. 消費電力

表 4-2 の消費電力 (mW)

容量	フラッシュ構成	CE#	読み取り(最大)	書き込み(最大)	読む (平均)	書き込み (平均)
128GB	DDP×1	2	3200	2930	2940	2530
256GB	DDP×2	4	4650	4560	4120	3400
512GB	QDP×2	8	5260	4190	4090	3390
1024GB	QDP×4	16	5350	6070	4050	3380
2048GB	ODP×4	16	6320	6650	4440	3810

ノート：

周囲温度におけるAPF1Mxxxシリーズに基づく。

消費電力の平均値は、100% の変換効率に基づいて得られます。

測定された電源電圧は3.3Vです。

PS1 のストレージデバイスの温度は、すべてのワークロードで一定に維持されるか、わずかに低下する必要があるため、PS1 の実際の電力は PS0 よりも低くなります。

PS2 のストレージデバイスの温度はすべてのワークロードで急激に低下するため、PS2 の実際の電力は PS1 よりも低くなります。

5. インターフェース

5.1. ピンの割り当てと説明

表 {{0}} は、PCI-SIG の PCI Express M.2 仕様バージョン 1.0 に記載されている、SSD 使用のための内部 NGFF コネクタの信号割り当てを定義します。

表 5-1 HG2283 M のピン割り当てと説明。2 2280

ピン番号	PCIeピン	説明
1	GND	設定_3=GND
2	3.3V	3.3V電源
3	GND	接地
4	3.3V	3.3V電源
5	PETn3	PCIe TX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
6	N/C	接続されていません
7	PETp3	PCIe TX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
8	N/C	接続されていません
9	GND	接地
10	LED1#	オープンドレイン、アクティブロー信号。これらの信号は、アドインカードがシステムによって提供される LED デバイスを介してステータスインジケーターを提供できるようにするために使用されます。
11	PERn3	PCIe RX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
12	3.3V	3.3V電源
13	PERp3	PCIe RX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
14	3.3V	3.3V電源
15	GND	接地
16	3.3V	3.3V電源
17	PETn2	PCIe TX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
18	3.3V	3.3V電源
19	PETp2	PCIe TX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
20	N/C	接続されていません
21	GND	接地
22	N/C	接続されていません
23	PERn2	PCIe RX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
24	N/C	接続されていません
25	PERp2	PCIe RX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
26	N/C	接続されていません
27	GND	接地
28	N/C	接続されていません
29	PETn1	PCIe TX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
30	N/C	接続されていません
31	PETp1	PCIe TX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
32	GND	接地
33	GND	接地
34	N/C	接続されていません
35	PERn1	PCIe RX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
36	N/C	接続されていません
37	PERp1	PCIe RX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号

ピン番号	PCIeピン	説明
38 N/C		接続されていません
39 グランド		接地
40 SMB_CLK (I/O)(0/1.8V)		SMバスクロック。プラットフォーム上のプルアップ付きオープンドレイン
41	PETn0	PCIe TX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
42	SMB{{0}}データ(I/O)(0/1.8V)	SMBus データ。プラットフォーム上のプルアップ付きオープンドレイン。
43	PETp0	PCIe TX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
44	アラート#(O) (0/1.8V)	マスターへのアラート通知。プラットフォーム上のプルアップ付きオープンドレイン。アクティブロー。
45	GND	接地
46	N/C	接続されていません
47	PERn0	PCIe RX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
48	N/C	接続されていません
49	PERp0	PCIe RX PCI Express M.2 仕様で定義された差動信号
50	PREST#(I)(0/3.3V)	PE リセットは、PCIe Mini CEM 仕様で定義されているカードの機能リセットです。
51	GND	接地
52	CLKREQ#(I/O)(0/3.3V)	クロック要求は、PCIe Mini CEM 仕様で定義されている基準クロック要求信号です。 L1 PM サブステートでも使用されます。
53	REFCLKn	PCI Express M.2 仕様で定義された PCIe リファレンスクロック信号 (100 MHz)。
54	PEWAKE#(I/O)(0/3.3V)	PCIe PME ウェイク。プラットフォーム上にプルアップしたオープンドレイン。アクティブロー。
55	REFCLKp	PCI Express M.2 仕様で定義された PCIe リファレンスクロック信号 (100 MHz)。
56	MFG データ用に予約	製造データライン。 SSD の製造のみに使用されます。通常の操作では使用されません。ピンはプラットフォームソケットに N/C のままにしておく必要があります。
57	GND	接地
58	MFG CLOCK 用に予約	クロックラインの製造。 SSD の製造のみに使用されます。通常の操作では使用されません。ピンはプラットフォームソケットに N/C のままにしておく必要があります。
59	モジュールキーM	モジュールキー
60	モジュールキーM
61	モジュールキーM
62	モジュールキーM
63	モジュールキーM
64	モジュールキーM
65	モジュールキーM
66	モジュールキーM
67	N/C	接続されていません
68	SUSCLK(32KHz) (I)(0/3.3V)	モジュールの電力とコストを削減するためにプラットフォームチップセットによって提供される 32.768 kHz クロック供給入力。
69	ノースカロライナ州	CONFIG_1=接続されていません
70	3.3V	3.3V電源
71	GND	接地
72	3.3V	3.3V電源
73	GND	接地
74	3.3V	3.3V電源
75	GND	設定_2=接地

7. 物理的寸法

フォームファクタ: M.2 2280 S2

寸法: 80.00mm (長さ) x 22.00mm (幅) x 2.15mm (高さ)

視線方向	ダイアグラム
上
下
視線方向	ダイアグラム
側

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図 7-1 製品の機械図と寸法

8. アプリケーションノート

8.1. ウェーハレベルチップスケールパッケージング (WLCSP) の取り扱い上の注意事項

単一の SSD デバイスには多数のコンポーネントが組み込まれています。特に、PMIC、温度センサー、ロードスイッチなどの WLCSP (Wafer Level Chip Scale Packaging) コンポーネントが搭載されているドライブの取り扱いには注意してください。 WLCSP は、設置面積を小さくするために広く採用されているパッケージング技術の 1 つですが、衝撃や傷があるとこれらの超小型部品に損傷を与える可能性があるため、丁寧に取り扱うことを強くお勧めします。

SSDを落とさないでください

SSD の取り付けは注意してください

適切なパッケージ内の SSD を復元する

8.2. M キー M.2 SSD の組み立てに関する注意事項

M Key M.2 SSD (図 1) は、M Key (図 2) ソケットとのみ互換性があります。使用例 2 に示すように、誤用すると、焼損などの重大な損傷が SSD に発生する可能性があります。

図 8-1 M キー M.2 組み立て上の注意事項

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