小売環境は、世界の他のほとんどの側面と同様に、組み込みコンピューティングのパワーと効率によって変革されつつあります。処理速度とネットワーク速度が上がると、関連するストレージ コンポーネントも上がる必要があります。この記事では、新しいNANDフラッシュメモリソリューションを紹介します。 シリコンモーション現代の顧客からの高い要求に応えるのに役立ちます。
利益の減少、コストの上昇、人材の採用難により、小売業者は業務をより効率的にする方法を模索している。一部の小売業者は、店舗の従業員数を削減することでこれらの課題に取り組もうとしています。同社は、従業員が現在担当している機能を自動化する技術的ソリューションを実装しました。たとえば、一部のファストフード店ではカウンター係員の代わりに自動注文機を導入しており、ほとんどのスーパーマーケットではレジ係員の必要数を削減するためにセルフチェックアウトステーションを導入している。これらの取り組みは非常に成功していることが証明されたため、現在ではこのコンセプトをさらに推し進め、テクノロジーを使用して工場の現場を完全に運営し、スタッフをより生産的な役割に割り当てようと考えています。
無人店舗を導入する最近の試みの一つは、スーパーマーケット大手のテスコがロンドン中心部で試験的に実施したものだ。この実験では、カメラと重量センサーを組み合わせて選択された商品を判別し、顧客が店を出た後、ユーザーの携帯電話のアプリを通じて自動的に料金を請求する。店舗全体に設置されたカメラとセンサーは、顧客や在庫レベルに関する大量のデータを収集する役割を果たします。このデータは、紛争解決の際にすぐにアクセスできる場所で処理され、安全に保管される必要があります。
従来、小売システムでは、データを保存するための同じ回転式ハードディスク ドライブなど、ITインストールとほぼ同じハードウェアが使用されてきました。しかし、今日の最新システムには、万能のソリューション以上のものが求められています。データを集中処理するのではなくエッジで処理する方向へ移行しており、ストレージ ソリューションはサーバー ラックやデスクトップ コンピューターに集中させるのではなく、要件の異なる複数のデバイス間で分散させる必要があります。必要なストレージの種類も、クラウド内の長期エンタープライズ規模のストレージから、ビデオ アプリケーション用の高性能ストレージ、ハンドヘルド デバイス用のコンパクトで低電力のストレージまで多岐にわたります。複数のカメラからの高解像度ビデオ ストリームなどのデータ集約型アプリケーションが採用され、より高速なアクセスとより高い帯域幅が優先されるため、ストレージ システムのパフォーマンスは小売業の職場にとって急速に重要になっています。人工知能 (A.I.) ソリューションも、摩擦のない小売アプリケーションで製品を識別するために広く導入されるようになっています。
回転ドライブ上のデータのスループットは長年にわたって向上してきましたが、より高速な処理とAIを実装すると、その向上したパフォーマンスでさえ、現代のリアルタイム システムではボトルネックになります。変化はネットワーク全体で起こっており、大量の数値計算アプリケーションをホストし、取得と分析のために膨大な量のデータを保存するデータ センターやクラウド サーバーにまで及んでいます。
一方、膨大な量のデータを迅速かつ効率的に処理できるように適応しながら、ネットワークは信頼性、堅牢性、セキュリティなどの追加の重要な要件を満たす必要があります。
NANDフラッシュストレージ
NANDフラッシュ デバイスは、小売システムのストレージ用として、ハード ドライブに代わる非常に魅力的な選択肢を提供します。あらゆる重要な指標において、より高いパフォーマンスを提供し、読み取りおよび書き込み速度が速くなり、帯域幅が広くなり、レイテンシが大幅に低減されて即時応答が可能になります。これらは可動部品のないソリッドステート デバイスであるため、ハード ドライブ ストレージよりもはるかに堅牢で信頼性に優れています。これまで、NANDフラッシュ ストレージのコストは、回転型デバイスに比べて比較的高かったです。それでも、技術は向上し、価格も大幅に下がったため、NANDによってもたらされる追加の利点は、追加コストを大幅に上回るほどになっています。NANDデバイスは現在、ハンドヘルド デバイスを含むほぼすべての設計に適合するほど小型のフォーム ファクタで、大容量で提供されています。
これらは回転式のものに比べて静かで、温度変化に対する耐性がはるかに優れています。最後に、いくつかのフォーム ファクターの一般的なアプリケーションでのみ使用できるハード ドライブよりもはるかに高い柔軟性も提供します。NANDストレージ ソリューションには、さまざまなフォーム ファクターとフォーマットがあります。さらに良いことに、一部のNANDストレージ仕様はさまざまなアプリケーションに合わせてカスタマイズできるため、柔軟性が高まるだけでなく、設計段階での妥協も少なくなります。
小売ストレージソリューションには単一のソリューションはありません。POS端末には、ハンドヘルド バーコード スキャナーやデジタル サイネージのさまざまな要件とは異なる要件があります。ただし、可用性、データの整合性、セキュリティ、堅牢性など、いくつかの特性はこれらすべてのアプリケーションに共通しています。ハード ドライブとは異なり、NANDストレージは柔軟性があり、各アプリケーションでコスト、パフォーマンス、堅牢性、電力使用量のバランスを最大限に実現できるようにカスタマイズできます。
最高レベルのセキュリティ
セキュリティは小売倉庫にとってほぼ間違いなく必須の要件です。顧客がクレジットカードやデビットカードの情報を無線通信を通じて定期的に開示する業界では、ストレージを含むシステムのあらゆる部分に可能な限り最も厳しいセキュリティを備えることが不可欠です。幸いなことに、NANDストレージは安全なアプリケーションに最適です。たとえば、 Silicon MotionのFerriSSD デバイス ファミリには認証されたファームウェア保護が備わっており、ストレージ システムが動作を開始するには安全なデジタル署名が存在する必要があります。侵害されたファームウェアをロードしてシステムを偽装しようとするハッカーは、アラーム信号がホスト プロセッサに送信されている間はロックアウトされます。ホスト プロセッサは、ハッカーが予定外の緊急メンテナンスを実行しようとした場合にも警告を発します。保存されたデータは、セキュア パスワード保護によるAES 256ビット フル ディスク暗号化サポートによっても保護されます。最後に、該当する場合は、セキュリティで保護されたデジタル署名を使用して、リモート ファームウェアの更新を安全に実行できます。
データの整合性
セキュリティの次に、小売アプリケーション、特にIoTに依存するアプリケーションにとって、データの整合性はおそらく次に最も望まれる特性です。最適な結果を生み出すために、IoTは、リアルタイムのセンサー データや工場現場からのビデオ ストリームから、サーバーから抽出された商品や顧客に関する長期データまで、さまざまなソースからの情報に依存します。すべてのデータは重要なので、整合性が不可欠です。NANDフラッシュ ストレージ デバイスには、ストレージ デバイス内、さらにはシステム全体のデータ整合性を保証するのに役立つ多くの機能があります。
たとえば、Silicon Motion FerriSSDシリーズには、完全なデータ エラー検出機能とリカバリ エンジンが搭載されており、ホスト-NAND-ホスト データ パス全体を通じてデータ保護が強化されています。データ復旧アルゴリズムは、SRAM、DRAM、NANDのハードウェア、ファームウェア、メモリ エラーなど、あらゆるSSDデータ パス エラーを検出します。これらのデバイスには、読み取り障害に対処し、データ保持を保証するDataRefresh機能を備えた独自のIntelligentScanも搭載されています。デバイスのファームウェアは、ホストの動作と動作環境にインテリジェントに応答し、SSDをスキャンする場所、時間、頻度を決定します。過負荷のセルが検出されると、DataRefresh機能によってセル ブロックが自動的に再充電、修復、または廃棄され、NANDドライブに通常見られる仕様を超えてストレージ デバイスの寿命が延長されます。
FerriSSDには、第1レベルのエラー訂正に加えて、LDPC (低密度パリティ チェック) コードとグループ ページRAIDアルゴリズムを使用した第2レベルの訂正スキームも含まれており、潜在的なdPPMを削減しながらSSDの耐用年数を延ばします。
データ保護のもう一つの重要な部分は、外部の影響によってデータが侵害されないようにすることです。FerriSSDは、自己監視、分析、レポート技術 (S.M.A.R.T.) をサポートし、電圧サージに対するシステムレベルの保護機能を備えています。また、電磁妨害に対する強力な保護を提供するように設計されています。
選択肢が増え、柔軟性が増す
包括的なセキュリティとデータ整合性機能に加えて、NANDストレージ デバイスには、さまざまな小売アプリケーションに最適な他の多くの機能があります。たとえば、さまざまなアプリケーションや価格帯をサポートするようにデバイスを構成できます。設計者は、アプリケーションのパフォーマンスと耐久性の要件に応じて、SLCモード、MLCモード、TLCモードでデバイスを構成できます。
複数の接続オプションも用意されており、FerriSSDシリーズでは、ビデオ ストレージなど、小型で柔軟なフォーム ファクターで高速アクセス速度を必要とするユース ケース向けに、NVMe 1.3、PCIe Gen3、SATA、およびPATAプロトコルのオプションを提供しています。Ferri-UFSファミリは最新のUFS2.1/3.1規格に準拠しており、高性能ストレージと低消費電力を実現しているため、ポータブルおよびバッテリー駆動のアプリケーションに最適です。最後に、Ferri-eMMCファミリは、eMMC 4.5/5.0/5.1プロトコルのJEDEC標準に完全に準拠しています。Ferri-eMMCメモリは、100/153ボールBGAパッケージで高いデータ整合性と信頼性を提供し、PCB設計の簡素化と製造コストの削減を実現します。
FerriSSDモジュールには、高度なコントローラー テクノロジーとパッシブ コンポーネントが統合されており、設計時間を短縮できます。これらの選択肢が十分でない場合は、ストレージ デバイスのファームウェアをカスタマイズして、TBW (書き込まれた合計バイト数) の向上や顧客エクスペリエンスの向上など、各アプリケーションに最適な仕様を提供することもできます。カスタマイズはローカルでもリモートでも安全に実行できるため、簡単にアップグレードでき、信頼性が高く、差別化された小売ストレージ ソリューションを提供できます。
その他のFerriSSD製品は、M2サイズから標準の2.5インチ フォーム ファクターまで、さまざまな密度とモジュラー形式で提供されており、設計者は常に各新製品に最適なメモリ ソリューションを利用できます。FerriSSDメモリ デバイスは、-40°C ～ 85°Cの広い温度範囲で最適に動作します。これにより、屋外環境向けのデバイスに設計して、工業用冷凍庫などの用途に使用できるようになります。FerriSSDデバイスは、最大動作温度が高いため、コンパクトでファンレスのハンドヘルド製品に最適です。
まとめ
小売業界は急速に変化しており、小売業者はビジネスを管理し、顧客に合わせた体験を提供するためにテクノロジーを活用しています。回転ストレージなどの従来のITテクノロジでは、小型フォーム ファクタに必要なパフォーマンスと堅牢性を提供できなくなりました。NANDストレージは、現在および将来の小売業の要件に必要なすべての属性を備えています。Silicon MotionのFerriSSD製品群は、開発時間を短縮し、ドロップイン アップグレードを可能にし、ダウンタイムを排除しながらストレージの全体的なパフォーマンスを向上させ、総所有コストを削減する柔軟性を備えた多くのオプションを提供します。