慧荣主控固态硬盘上的土狗（Toggle）跳线到底是啥（科普）

2024-01-21 20:20| 来源: 网络整理| 查看: 265

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x 前言：慧荣是做第三方主控的厂商，他们为了兼容各种各样的颗粒，设计了一个很神奇的跳线在以SATA为主的旧时代它叫：土狗（Toggle）跳线。（比如SM2246XT、2246EN、SM2256、2258XT、2258H等）其主要作用是为了区分以三星和东芝（铠侠）为首的Toggle协议颗粒，以英特尔和镁光为首的ONFI协议颗粒，通常是，支持Toggle就贴，不支持就去掉由于Toggle的读音近似“土狗”，所以大伙多“土狗跳线”代称。（但其实读音更近似：“踏狗”或者“偷狗”，估计是不怎么接地气，所以最后还是称之为“土狗”）而在NVME崛起之后的新时代，我觉得它应该改名为：DDR高频跳线。（比如依旧是SATA的：SM2259XT、2259H、2259XT2，以及NVME的2260G、2262G、2262EN、2263XT、2263EN、2261XT、2269XT、2264G、2267XT、2267G、2268等）因为这个跳线现在不仅Toggle协议的颗粒要它，ONFI4.0起也要它- - 旧时代：剪不断，理还乱我们先来说说旧时代的事情一开始是这个市面太乱，各家有各家的接口协议于是英特尔和镁光跳出来拉着其他几个厂家成立了ONFI联盟(Open NAND Flash Interface,中文名：开放式NAND快闪存储器接口)为了抗衡这个联盟，于是三星和东芝（现铠侠）这俩占全球70% NAND产能的大户合伙成立了Toggle联盟这个东西看起来很简单对吧，但其中有个很大的坑，那就是其他原厂的态度我们都知道，当时市面上除了这四家外，还有闪迪（现西数）和SK海力士（原现代），这俩货啥态度呢？左右逢源！虽然吧，这俩货本身就是ONFI联盟的成员但闪迪因为和东芝有PY交易，技术、晶圆厂这些几乎都是一起的所以就很尴尬而海力士这个棒子企业嘛，旁边大哥三棒子搁那盯着呢所以大家又尬住了更何况，在神奇的台湾省，那里有一整套先进的电子代工技术除了有个叫“台积电”的小代工厂外，还有个叫“群联”的小封装厂群联拥有除晶圆制造外的一整套固态包括的颗粒封装和主控设计等端到端技术它要晶圆，除三棒子外别家多多少少还是会给点面子但很巧的是它也是ONFI联盟的一员所以假设这有一颗同是东芝15NM制程的MLC晶圆（这里以9DFL为例）东芝原厂，ID为：98,3A,A4,93,7A,D1 的就需要土狗跳线群联封装，ID为：98,3A,A4,93,7A,51 的就不需要那个跳线很是神奇所以理论上，咱们DIY玩家遇到棒子和东芝原厂片，大多数都是需要跳土狗的而英特尔镁光的片无论是不是都不需要闪迪和东芝一样，看第六位ID是不是以纯数字结尾的，是就不跳而海力士则看情况而定混乱：SDR和DDR，Sync和Async，同步和异步这里插个小曲，聊聊同步异步SDR和DDR的问题按比较官方的说法

1. SDR(Single Data Rate),写读数据使用上升沿或下降沿来触发。因为只用上升沿或下降沿，对信号准确性要求较低。

2. DDR(Double Data Rate)，写数据时通过MCU来控制DQS信号跳变沿来触发（即上升沿和下降沿均触发），所以对信号的准确性要求较高，（同步）可以通过增加同步时钟信号来提高信号的准确性，如ONFI2.0时的DDR就是使用此方式。（异步）另外还可以通过差分信号来提高信号准确性，Toggle下的DDR，ONFI3.0/ONFI4.0下的DDR也都支持DQS差分信号(DQS_t,DQS_c)来进行DDR操作

这基本上属于看得见，但是看不懂的状态所以我尽量翻译成人话来讲讲首先呢，同步和异步这个概念是只有在ONFI协议上才有的，Toggle协议一律为异步传输，也既SDR因为ONFI是个开放式协议嘛，为了满足不同大哥的不同要求，往往过一阵就会往里面塞各种奇奇怪怪的东西目前ONFI协议从1.0到5.1一共有13个版本，这个同步和异步的特性是在2.0版中加入的。（1.0、2.0、2.1、2.2、2.3a、3.0、3.1、3.2、4.0、4.1、4.2、5.0、5.1）登录/注册后可看大图

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2023-2-17 22:54 上传

加入这个特性呢，是因为同步模式需要颗粒有着更高的质量，但尴尬的某些时候吧，它产品生产出来就必然有一些颗粒达不到这个质量要求，于是那些颗粒就被设置成了异步模式以ONFI2.0为例，同步模式下颗粒能达到133MHz及其以上，而异步模式下却只能达到50MHz。（注意，此处的133MHz是DDR 266、266MT/s、266Mbps的意思，怎么说都行，只是单位不同而已）当然，你可以吃饱了撑让能同步的颗粒走异步模式，它既然能支持同步模式那么高的频率，那就必然能支持异步，也即传统模式（Legacy Async），或称SDR模式但如果你强行让异步的走同步，那做出来不稳定可别怪谁啊正常情况下，你在英特尔/镁光颗粒开卡的时候会有个同步的选项，比如SM2246EN的选项在这，不选就默认传统模式（Legacy）登录/注册后可看大图

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而SM2258H的选项则被更细分为了同步和异步（Sync和Async）登录/注册后可看大图

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那是因为2246EN支持的大多数都是SLC和MLC（极小部分TLC，目前暂未见到固件），默认最高频率只有100MHz（DDR 200），理论上就不需要分的太细而2258则需要兼容200MHz（DDR400）的TLC，加上毕竟是新一点的主控，肯定花里胡哨的东西要多搞点！但它的最大缺点还是只支持1.8V VCCQ供电，很多颗粒都只能运行在较低的ONFI3.0和Toggle2.0从2259起，主控支持1.2V电压，可以支持的颗粒频率就开始起飞2259H这种带缓存的盘也能支持到250MHz（DDR 500）了登录/注册后可看大图

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而2259XT更上一层楼，到了262.5MHz（DDR 525）登录/注册后可看大图

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最新出的2259XT2虽然只有2CH，但它把头发往后一梳：400MHz（DDR 800）登录/注册后可看大图

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一山更比一山高~~~总算是在有生之年把7年前的ONFI 3.0和13年前的Toggle 2.0吃满了可喜可贺！我TM今天要站起来给2259XT2鼓掌！新时代：望千帆，跃欲试为什么我说在新时代，土狗跳线应该改为“DDR高频跳线”呢？在这个时代的土狗跳线，除了Toggle阵营非纯数字结尾依旧必跳外，ONFI阵营的颗粒也得跳了！有一次我在群里闲逛的时候，无意间看到某小白问某颗粒（这里暂时以NW951为例，这是一颗256G的B27A制程颗粒）同时支持1.2V电压和1.8V电压，那么到底用哪个电压好呢？我给的答案是：电压能低就低说白了同时支持这俩电压的意思是：在不同的电压模式下运行不同的协议模式登录/注册后可看大图

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以这个不知道在哪捡来的B27A制程文档为例当颗粒的VCCQ电压为1.2V时运行NV DDR3接口，而当颗粒电压为1.8V时，则运行NV DDR2以及异步模式这个设计的主要作用，应该和前文一样是用来给不同体质的颗粒运行不同性能的当然，还有电气不同也会影响信号的正常传输，从而影响颗粒的实际运行频率所以他那个电压也不是规定死了非得1.2V，你也可以输出1.14-1.26V嘛，或者1.7-1.95V，总之只要不超过这个范围就行！那么为啥非得要跳土狗呢？因为要支持NV DDR3这个问题的答案就是这么简单所以实际上这个跳线承担的，是让颗粒工作在高频模式还是传统低频模式而英特尔镁光之流，要上高频就必须得既要1.2V电压，又要土狗跳线你看，这不就绕回来了所以，为什么在PCIE新时代，没有见到慧荣的身影呢？其中有着多方因素但我觉得慧荣作为一家只负责主控方面的第三方主控厂，应该是按照客户要求办事那么往年，客户的需求是什么呢？是便宜，所以带缓存的主控很尴尬，主控比不带缓存的贵就算了，怎么还附带个DRAM的成本，这让各位老板怎么看呀最痛苦的是，付出这么多代价，居然没啥屌用，客户把成品拿到手一看实际用起来没多大差距（因为无缓主控前期有SLC模拟缓存撑着）价格还贵了一大截（羊毛出在羊身上）温度还贼拉高，烫得固件分分钟蒸发掉盘（发热元器件多了，颗粒也长期处于高频状态）除了当个吉祥物，还不如参数价格都低人一等的XT系列好卖呢于是各大厂商都减少采购量，慧荣就没有动力为本来很棒，性能很强的主控编写固件做适配修BUG等然后就更没人买了慧荣一看牛逼的不赚钱，垃圾的卖的飞起（指SM2258/59XT以及63XT）挠了挠头掏出个SM2269XT无外缓设计，内缓炸完直写1.2G/S，完爆SM2262EN只不过是废了点寿命而已，反正都用不了多少P/E洒洒水啦阳光照在少年稚嫩的脸庞我们都有美好的未来补充内容 (2023-3-2 02:29): 此处所说的PCIE新时代，是指PCIE4.0及5.0 没普及的原因大多数归结于市场不景气，客户没需求，于是没动力

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