香港Infotech集团与绍兴文理学院合作基于闪存的加速系统

智能型设备市场正值高速成长。尤以智慧电表(Smart Meter)、恒温器(Thermostat)、家用显示器与电器等设备需求最强。据IMS报告，在未来的5年中，智能型家庭电源管理设备的全球出货量将达到四亿台。

　　这种快速成长，部分是由于消费者对于全面联网与用户体验的更高期待带来的。然而，消费者需求并非全部原因，技术因素也发挥了重要的推动作用。近年来，智能化、联网化以及用户接口的发展令智能家庭设备效率更高、性价比更好，且更加贴近用户喜好。

　　如果再仔细分析，将发现每次设备创新与加速融合的背后，都有嵌入式系统(Embedded System)与闪存(Flash Memory)科技的进步带来的巨大推动力。

　　Infotech加速盒子成功突破硬盘速度瓶颈 改善未来计算

　　Infotech集团与微机电系统浙江省工程中心、绍兴文理学院集成电路产品设计国合基地研究团队、绍兴市人工智能多维融合应用重点实验室合作推出双层缓存的RAM内存与类SSD的多通道固态闪存协作加速器，以扮演计算机中的辅助储存角色加速计算机反应效能。

　　这款命名为加速盒子的加速器，与过去的迅盘和加速卡都不同，加速盒子是利用双层缓存的DRAM与SLC闪存作为储存媒体，设计为USB3接口并修改了USB协议，能以200MB每秒以上的缓存速度供供桌上型、笔记本电脑所使用的产品。加速盒子相当于在一个产品上实现了iRAM与迅盘两重功能，且比两者都更易于安装使用。Infotech香港已开始提供64GB与128GB两种容量给下游系统业者，并于今年参展台北国际消费电子展。

　　嵌入式系统智能化　成功关键系于内存

　　由于人们对智慧设备的要求日益提高，期待更精美的图形、更快的启动速度，因此闪存技术对于联网家庭与智慧能源等市场而言，正变得越发关键。

　　追根溯源，内存正是设备实现智能化的关键。离开内存，系统便无法储存设备「学习」其用户所需的数据，或强化用户要求的先进用户接口。

　　高容量闪存能够支持提升人机接口(HMI)互动所需的大型操作系统图像、应用与图形。此外，改善家居市场的家用电源管理需要良好的连接性与持久性，而具备耐用性与寿命的优质闪存更是不可或缺。

　　创新的内存解决方案是智能联网家庭所必要的。这意味着，在迈向未来家庭的过程中，人们所依赖的编码型(NOR)和储存型(NAND)闪存技术势必将更加迅速地发展(图1)。

　　图1　NOR与SLC NAND闪存在家庭设备中无处不在。

　　双通NOR快闪速度可达200MB每秒

　　近年来，人们已经逐步适应手机、平板计算机和汽车仪表板不断演进的用户接口，同样地，人们也可期待智慧恒温器能够发生相同的变化。随着用户接口演变成复杂的信息节点，嵌入式系统带来的技术发展需要更加复杂的软件与更持久的信息储存，而这正是NOR闪存大显身手之处，亦即提供高容量闪存、支持大型操作系统图像、应用和图形，以提升人机界面的互动。

　　NOR闪存正是这些高要求应用的理想选择(表1)，其迅速开机的性能是加速启动时间所必需的，为尖端的软件和图形功能提供更高性能的内存与处理能力，减少(或者在某些条件下完全不采用)对动态随机存取内存(DRAM)的依赖。以下表格均为单通道数据，多通道速度基本可以倍增，比如双通道下NOR快闪为197MB每秒。

　　智能电表实现双向通讯

　　NOR闪存还能实现日益复杂的用户接口所需的实时回馈与高可靠性要求。闪存也可在智能恒温器上实现相对较新颖的通讯功能，让家庭用户能够透过iPhone或其他设备远程控制这些家用设备。

　　这些家庭能源管理器还能运用智慧电表实现在电器和家用仪表间的双向通讯。外部闪存能够强化这种通讯功能。闪存技术还可用于记录通常储存在系统芯片上的数据日志。

　　在快速发展的电信基础设施建设方面，闪存也同样扮演着至关重要的角色。下一代电信基础设施的建设须具有高可靠性的代码与数据储存，而NOR闪存的容量范围宽广，与各种先进的网络装备实现完美搭配，确保系统的启动与运行。

　　不像智能型手机之类的产品可能在几年后被淘汰，家用终端产品须要具备比该消费设备更长的使用寿命(约10年)，因而内存寿命的改善使该技术能获得广泛的采用。

　　结合NOR闪存与生俱来的高可靠性与持久性，使得智慧电表能够顺利进入家居市场。

　　现在，人们已经开始目睹智慧电表与智能电器之间的通讯功能，让家庭用户能够积极进行家庭能源的管理。

　　家用电器变聪明

　　嵌入式系统还能为家用电器提供灵活性、高效性和许多新功能。冰箱、炉具、真空吸尘器以及其他家用电器需要更大的内存，才能变得更有智慧。电冰箱需要储存数据才能在冰箱门没关闭的情况下告知使用者；机器人吸尘器需要储存资料才可以在电量耗尽时返回充电点。经由高容量闪存的支持，嵌入式设备能够在传感器和算法的搭配运作下，了解周围的情境，甚至可以向使用者学习。

　　在迈向未来的过程中，用户接口将会变得越来越复杂(图2)，为精进「预测智能」铺路。预测智能可以让系统在任何特定的时间点理解用户如何做不同的选择。这项技术目前正处于发展初期(例如行动设备的自动更正功能)，然而在下一代家用技术演进中，人们可望利用该技术让大多数家务或家庭管理工作变得更轻松。

　　图2　NOR闪存系提升智能型设备人机接口使用体验的关键组件。