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ハード ディスク ドライブ(HDD)およびソリッド ステート ドライブ(SSD)

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オーディオ、ビデオ、データなどのコンテンツの増大により、どの市場セグメントのアプリケーションでも高集積、高性能でありながらエネルギー効率が高い製品が求められています。 ハード ディスク ドライブ(HDD)であれソリッド ステート ドライブ(SSD)であれ、これらはDVR、ゲーム コンソール、セットトップ ボックスなどのあらゆるコンシューマ プラットフォームにおける主要部品であり、高容量かつ低消費電力という目標に向けて絶えず進化しています。ARMアーキテクチャは、OEMがこの課題に対応することを支援するアーキテクチャです。HDDパートナーとの長年の提携により、ARMはプロセッサの改良を重ねて、ストレージ アプリケーションのニーズに対応する最先端のリアルタイム デバッグ ソリューションを開発しました。 今日、ARMプロセッサ コアは、世界のHDDの50%以上に搭載されています。 ARMは、ストレージ市場で主要なOEMおよび半導体ベンダーと強力なパートナーシップを締結し、市場で普及しつつあるソリッド ステート ドライブ(SSD)ストレージ製品クラスにおいて成功を収めています。

最適化されたARMハード ディスク ドライブのブロック図

 


アクチュエータの高回転速度と高い精度に対する要求と、高速のディスク回転速度と衝撃によって発生するタービュランスとの相関関係を管理するため、ハード ディスク ドライブ(HDD)は、最も困難なリアルタイム制御システムになっています。 インチあたりに、より多くのデータを格納するとともに、ディスクに対するデータの読み取り/書き込み速度を向上させる必要があるため、プロセッサの性能要件は一段と高くなっています。 これらは、性能とコストの限られた予算内で実現しなければなりません。

多くのアプリケーションでは、性能と信頼性の高いストレージ ソリューションが求められる一方、ノイズや信頼性が懸念されます。消費者の多くは、HDDに代わってソリッド ステート ディスク(SSD)の使用を検討し始めています。 SSDには回転する磁気メディアがありませんが、プロセッサのパフォーマンス要件はSSDでも難題です。 ホスト インタフェースの速度増大とメモリの高密度化により、耐久性を最大限に高めつつ、書き込みおよび読み取り性能を向上するには、極めて複雑な処理と高性能が要求されます。


HDDおよびSSDシステムでは、確実に保証されたリアルタイムの制約内で高水準のパフォーマンスを達成できるプロセッサ コアが必要です。 Cortex-R4プロセッサ コアの機能を定義するために使用されたターゲット市場の1つは、ストレージ分野でした。 ストレージ関係のOEMは、ARMアーキテクチャをサポートするソフトウェア ツールやデバッグ インフラストラクチャを重視しています。ARMアーキテクチャを使用すると、製品を新しい世代に急速に進化させ、展開することができます。Cortex-R4プロセッサ アーキテクチャは、プロセッサ性能とリアルタイム応答時間との適切なバランス配分を特長としており、この市場向けに新登場するAMPチップ アーキテクチャをサポートする高度なデバッグ機能を備えています。 ARMのフィジカルIPライブラリおよびパワー マネジメント キット(28 nmから65 nmまで)は、シリコン面積およびリークを最小限にすることで、コストと消費電力を削減するように設計されており、それと同時に、デバイス全体で電力リークが最小化されるようにパフォーマンスを最適化しています。さらに、フィジカルIPエンベデッド メモリ(28 nmから65 nmまで)によりオンチップ高密度メモリをSoC上に作成できます。現在、その容量は1 Mbyteを超える場合があります。その結果、メモリは、パフォーマンスと電力双方を最適化することができるだけでなく、生産性を高めるフォールト トレランスを向上させることもできます。フィジカルIP DDR PHYは、高いクロック スピードと低い消費電力で、オフチップ メモリ インタフェースの安定したパフォーマンスを実現します。

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