フ ァ ー ス ト～

01

高速アクセス、すぐれた耐衝撃性、小型・軽量・低消費電力などを特長とするフラッシュメモリストレージ。TDK のSSD（ソリッドステートドライブ） や CF（コンパクトフラッシュ）カードは、HDD 代替としてさまざまな産業機器に数多く採用されています。“CFast” は CompactFlash Association が策定したフラッシュメモリカードの新世代規格。CF カードと同サイズで SATA インタフェースを搭載、従来の約 2 倍の高速転送を実現します。TDK では先進のメモリコントローラ IC“GBDriver RS3” を搭載した CFastTM カードを新開発。容量 1GB から 32GB までをラインアップし、オペレーションシステム、制御用プログラム、ユーザーデータ格納などの産業用や組み込み用途で、高速・高信頼性の多彩なパフォーマンスを発揮します。

明日の社会インフラを支える新世代CFカード

高速 SATA 3Gbps 対応　SMART CFastTM

TDK × CFastTM CAG3Bシリーズ

¥¥

NC

□SSD／CFカードが使われる産業分野

【FA/計測】NC工作機械、半導体製造装置、シーケンサ、計測機器など

【IT】シンクライアントPC、組み込みCPUボード、データサーバなど 【通信/放送】

次世代携帯電話サーバ、ルータなど

【OA】多機能プリンタ、電子黒板、業務用プロジェクタなど

【鉄道】自動改札システム、鉄道車両用機器など

【自動車】カーナビ、ドライブレコーダ、デジタルタコグラフなど

【金融】近郊のATM、証券会社のインターネット取引システムなど

【流通】POS端末、キヨスク端末、RFIDシステムなど

【アミューズメント】アーケードゲーム機など

【防犯・セキュリテイ】防犯・防災機器、監視カメラシステム、デジタルサイネージ電子看板、セキュリティ認証システムなど

【医療】画像診断装置、医療PC、電子カルテシステム、RFIDシステムなど

CFastカードCFカード

SSD

高速 SATA 3Gbps 対応　SMART CFastTM TDK × CFastTM

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　IT 社会の発展とともに、生成される情報量は加速度的に増大しています。世界全体のデータストレージの約半分はHDD によって担われていますが、産業機器や組み込み用途では、HDD にかわってSSD やCF カードといったフラッシュストレージへの置き換えが進んでいます。　HDD はスピンドルモータでプラッタを高速回転させ、磁気ヘッドでシークしながらデータを読み書きします。フラッシュストレージはこのようなメカニカルな機構をもたないため、アクセス時間がマイクロ秒単位と、きわめて短いことが大きな特長。高速処理が必要とされる医療機器や検査機器、生体認証システムなどにおいて、HDDの代替として使われています。また、メカニカルな機構がないことにより耐衝撃性にもすぐれ、振動や衝撃にさらされる工作機械やFA 機器、カーナビやドライブレコーダ

をはじめとする自動車・交通システムなどにも最適です。　とりわけ小型形状のCF カードはマザーボードに直接実装できるのもメリットです。しかし、すでに高速シリアル転送方式のSATA（シリアルATA）インタフェースに移行しているSSD と違い、CF カードはパラレル転送方式のIDE/ATA インタフェースのままでした。新製品“CAG3B シリーズ” は既存のCF カードのサイズで、ＳＡＴＡインタフェースに対応。産業用や組み込み用にすぐれたパフォーマンスと利便性を発揮する新世代のコンパクトフラッシュドライブです。

さまざまな産業用途で活躍するTDKのSSDとCFカード

HDMI Ver.2

Display Port

UDI

小型機へ普及小型機へ普及

次世代 Video Interface

IDE

eS-ATA

Serial-ATA1.5G - 3.0G - 5.0G

HDMI

USB2.0

USB3.0

IEEE1394a

IEEE1394b

PCI-Buss PCI-Express

LVDS

USB2.0

USB3.0

IEEE1394b

LVDS

HDMI ver1.4

480Mbps

5Gbps

800Mbps～

1.12Gbps:UXGA

3.4Gbps

PCI Express Gen.3

DisplayPort ver.1.2

SATA

SATA-Ⅱ

SATA-Ⅲ

5.0Gbps

5.4Gbps

1.5Gbps

3.0Gbps

6.0Gbps

□パラレル転送からシリアル転送へのシフトと高速化

□主な高速インタフェースと転送速度

パラレル転送からシリアル転送へ

CFカード CFastカード

高速 SATA 3Gbps 対応　SMART CFastTM TDK × CFastTM

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　電子機器のデータ転送にはパラレル転送方式とシリアル転送方式があります。　パラレル転送とは複数の信号線を用いて、同時に複数のデータを転送する方式。シリアル方式とは1 本の信号線を用いて1 ビットずつデータを転送する方式です。同じ転送速度ならシリアル転送よりパラレル転送のほうが大容量転送に有利ですが、信号線どうしの干渉問題や、同期をとることが困難などの問題があり、パラレル転送では高速化に限界が生じます。シリアル転送ではこうした問題はないため、さらなる大容量転送のために、パラレル転送から高速のシリアル転送に切り替えられるようになりました。　たとえばパソコンとハードディスクと接続するインタフェースとして使われてきたATA（IDE）はパラレル方式です。1980 年頃、3.3MB/s だったATA の転送速度は、パソコンの高速化ともに133MB/s にまで高まりま

したが、これを限界としてシリアル転送のＳＡＴＡに切り替えられました。第1 世代のSATA は1.5Gbps でしたが、SATA-Ⅱでは3.0Gbps、SATA3では6.0Gbps にも及びます。　HDD インタフェースのＡＴＡからSATA への変換とともに、HDD と互換性をもつSSD もATA からSATA へとシフト。CF カードも新世代のCFast カードと進化するに伴い、SATA インタフェースを搭載することになったのです。　CFast のパフォーマンスを左右するのは搭載されるメモリコントローラの性能です。TDK のメモリコントローラIC はインタフェースの高速化とともに進化を遂げてきました。CAG3B シリーズに搭載されているGBDriver RS3 は、SATA 3Gbps インタフェース対応、、読み出し性能105MB/s、書き込み性能60MB/s を実現しています。

SATA 3Gbpsインタフェース対応、105MB/sの高速データ転送

□TDK×CFastTMのウェアレベリング

HOST

WriteGBDriver RS3

フラッシュメモリ

Read

TDK×CFastTM

ダイナミック・ウェアレベリング

リードオンリー領域 書き換え領域 未使用

リードオンリー領域

ダイナミック・ウェアレベリング

書き換え領域 未使用

リードオンリー領域 書き換え領域 未使用

CAG3Bシリーズウェアレベリング

スタティック・ウェアレベリング物理メモリ間の書き換え回数の差が大きい領域ではスタティック・ウェアレベリングを実行

物理メモリ間の書き換え回数の差が小さい領域ではダイナミック・ウェアレベリングを実行

長所：物理メモリに対して必要な書き換えを行う短所：ウェアレベリングの範囲が狭い場合がある

長所：ウェアレベリングの範囲の制限がない短所：物理メモリの無駄な書き換えが頻繁に発生する場合がある

書き込みアドレスに割り当てられた物理メモリの範囲で、ウェアレベリングを行う。

データの変更・移動がないためウェアレベリングを行わない

書き込みを行わないアドレスの物理メモリに対しても、データの移し変えを行い、全領域に対してウェアレベリングを行う。

ダイナミック／スタティック両方式の長所を兼ね備えた最適な書き換え分散化を実現

リードオンリー領域

この領域で全領域でウェアレベリング

書き換え領域 未使用

スタティック・ウェアレベリング（Smart Swap）

この領域でウェアレベリング

高速 SATA 3Gbps 対応　SMART CFastTM TDK × CFastTM

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　SSD やCF カードに用いられるNAND 型フラッシュメモリの弱点は書き換え寿命があることです。たとえば特定部分に書き込みが集中して壊れていくと、ほかの部分が新品状態であっても、容量がどんどん低下していきます。これを避けるために、書き込みをメモリ全体に分散して平準化します。これをウェアレベリングといいます。　ウェアレベリングにはダイナミック方式とスタティック方式の2 タイプがあります。書き込みアドレスに割り当てられた物理メモリの範囲で、ウェアレべリングを実行するのがダイナミック方式。OS のような頻繁に更新されないスタティック（静的）データはそのままで、ダイナミックデータ（新しいデータ）のみ分散化する方式です。　一方、書き込みを行わないアドレスの物理メモリに対しても、データの移し変えをして、全領域においてウェアレベリングを実行するのがスタティック方式です。このとき各ブロックの書き換え回数を記録し、なるべく書き換えの少ないブロックにデータを書き込んでいきます。また、必要に応じて書き換えられていないブロックの

データ（スタティックデータ）を別のブロックに移し変えて、書き込み回数の均等化を図ります。　CAG3B シリーズに搭載されたGBDriver RS3 は、スタティック・ウェアレベリングの実行範囲を自由に設定できることが大きな特長で、ダイナミック方式とスタティック方式の長所を兼ね備えた書き込み分散化（"TDK Smart Swap" 処理）も実現します。　また、強力なエラー訂正機能とともに、電源遮断によるエラーについても未然に防止する機能を装備。さらにはデータ読み出しを繰り返すことで発生するリードディスターブエラーを自動修復するオートリカバリ機能を装備するなど、すぐれた性能により、業界から高い評価を獲得しています。メモリコントローラIC を自社開発していることがTDK の大きな強み。先進のGBDriver RS3 を搭載した“TDK×CFastTM” は、明日の社会インフラを支える新世代のCF カードです。

書き込み分散を最適化するウェアレベリング“TDK Smart Swap”

□ 主な特長

自社設計、国産CFastコントローラGBDriver RS3搭載

高速・高耐久、国産 4KB/Page SLC NAND型フラッシュメモリ搭載

Serial ATA Standard Rev.2.6（Gen 1:1.5Gbps/Gen 2: 3.0Gbps）対応

15bit/512Byte ECC, 44bit/512Byte ECC搭載（BCH）

電源遮断耐性を強化（巻き戻り機能搭載）

TDK Global Staticウェアレベリング機能搭載（TDK Smart Swap）

AES 128bit（Advanced Encryption Standard）暗号化機能（CBC mode）搭載

寿命診断ソフト（TDK SMART）付属

オプション機能

ソリューションサポート

□ 仕様

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

シリーズ

型番

容量

形状

搭載フラッシュメモリ

搭載コントローラ

インタフェース

転送モード

転送速度*　Read(max.)

　　　　　 Write (max.)

エラー訂正機能（ECC）

書き換え寿命

動作周囲温度

保存周囲温度

保存/動作湿度

電源電圧

準拠規格

環境仕様

シリアルATA 3GbpsCFastTM RS3シリーズ

CAG3Bシリーズ

1GB/2GB/4GB/8GB/16GB/32GB

1.0-inch SATA（CFastTM）

SLC（2値）NAND型フラッシュメモリ（1～16GB 4KByte/Page, 32GB 8KByte/Page）

TDK GBDriver RS3

Serial ATA Revision 2.6

SATA Gen1: 1.5Gbps, Gen2：3.0Gbps

105MByte/sec

60MByte/sec

15bit/512Byte, 44bit/1KByte（32GB）

固定領域有無に関わらず、有効ブロック数×50,000 または 100,000回（32GB）

（例：32GB CFastTMの場合、31億回）

0 to ＋70℃［‒40 to ＋85℃ Industrial Option］

‒25 to ＋85℃［‒40 to ＋85℃ Industrial Option］

0 to 90（%）RH［但し結露しないこと］

3.3V±5%

CE/FCC/VCCI

RoHS指令対応

* 4chモード時、CrystalDiskMark 3.0にて測定。お客様の実際の使用環境・条件によっては速度が異なる場合もございます。

高速 SATA 3Gbps 対応　SMART CFastTM TDK × CFastTM

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2015.08.06