紧凑型系统的高分辨率需求

医学成像产生的存储压力超过大多数系统的承载压力。全切片病理扫描、AI 驱动诊断和高帧率超声波都会不间断 地传输数据，期望存储能够跟上。性能必须保持一致，且一切都必须在严格的热足迹和物理足迹内工作。一次扫 描操作就能捕捉采集多张幻灯片上数百亿像素的图像，生成数 TB 的原始图像数据。

工作负载不仅巨大且时间敏感，需实时获取、缓存和分析高分辨率数据，对延迟零容忍。成像系统必须在较长时 间保持高吞吐量写入，且往往无法主动散热。在移动推车、即时诊断或嵌入式手术设备中，气流条件经常很小， 且电路板空间有限。

存储必须持续执行，且必须对系统的影响最小。数据不能等待缓存延迟、遭受帧损坏或忍受因热降频导致的性 能下降。

许多系统设计者默认使用现成的 SSD，但面临机械、散热和功率集成的挑战。嵌入式系统放大了这些挑战，其中 空间的占用和效率的重要性，与原始吞吐量同样重要。慧荣科技的 FerriSSD® 产品系列提供一种独特的方法：将 NAND、固件和主控芯片整合在一个超紧凑封装中的单芯片解决方案，可提供 PCIe Gen 3 x2/x4 或 Gen 4 x4、 SATA 和 NVMe 接口。FerriSSD® 的容量即将扩展至最高 1 TB 并实现了工业级可靠性，解决了当今医疗平台的特 定性能和整合需求。

FerriSSD®：集成存储方法

FerriSSD® 通过将所有核心闪存组件、NAND、主控芯片和固件集成到一个尺寸小至 20 × 16 mm 的 BGA 封装中， 直接解决了这些挑战，且无需外部 DRAM、连接器或 SSD 外壳。该设计简化了供电、信号完整性和散热。从系统 集成的角度来看，这降低了 BOM 成本、电路板复杂性和组装时间。从功能的角度来看，FerriSSD® 的功耗与热特 性表现，提供了高持续性的数据吞吐量，适用于紧凑型、被动散热的设计。

慧荣科技提供多个 FerriSSD® 系列，以适应不同的接口和系统要求：

• Ax 系列 (PCIe Gen 3 NVMe 1.3):
  适用于 x2 或 x4 配置。对于解决紧凑型嵌入式平台和 AI 辅助成像系统所产生的尺寸和延迟问题，是一个理 想的选择。
• Cx 系列 (PCIe Gen 4 NVMe 2.0):
  在 16 × 20 mm BGA 的尺寸下，提供高达 7 GB/s 的读取速度，超过 4.5 GB/s 的写入速度（SLC 模式）， 以及高达 1 TB（3D TLC）的容量。具有端到端数据保护（包括基于硬件的加密），适用于嵌入式和工业系 统（包括导航设备、POS 机、多功能打印机、精简型客户端、电信和工厂自动化）。
• Dx/Ex 系列 (SATA 6Gb/s):
  针对传统或成本敏感性应用进行了优化。这些型号在仍需要工业级耐用和长期可用的低功耗系统中提供了可 靠的性能。

这些系列中每一个都包括工业级温度选项且具有长使用寿命，以及经认证医疗设备的重要功能。

持续性的吞吐量，而不仅仅是峰值速度

与许多 SSD 在理想条件下测得的标称峰值性能不同，FerriSSD® 在实际持续工作负载下提供了一致的性能。成像 系统不会在短时间内写入数据，而是持续不间断的进行，任何大幅延迟或写入停滞都可能对临床数据的完整性带 来风险。

慧荣科技构建了固件堆栈来支持连续、高强度工作负载。其专有的 NANDXtend® ECC 采用了 LDPC 解码、组页 RAID 保护和智能块管理，以降低无法补救的比特误码并防止过早磨损。这些功能可确保成像系统在 SSD 的整个 使用寿命中保持一致的性能。

临床一致性的热弹性性能

持续的 NAND 写入会产生大量的内热，尤其在被动散热的外壳中。如果缺乏有效的热管理机制，存储子系统可能 会在系统工作负载达到峰值需求时进行强烈疏导。

FerriSSD® 包括固件级 IntelligentThermal™ 管理，支持主机控制（HCTM）和设备控制（DCTM）模式。这些热 控制机制会对热量积聚作出预测并主动调整 NAND 访问，有助于在长时间的成像过程中保持一致的吞吐量而不会 在扫描过程中引发性能下降。

工业级型号的工作温度为 -40°C 至 +85°C，而汽车型号的工作温度可达 +105°C。这使得 FerriSSD® 非常适合移 动诊断平台、户外部署或紧急护理环境等环境控制有限或没有环境控制的场合。

用例：负载下便携式超声波设备

考虑为紧急救援人员设计的手持式超声波设备。该系统必须实时捕捉和缓存来自探测器的高分辨率视频，可能还 需要设备上的 AI 辅助进行初步分诊。

工作负载是连续不断的，电源为有限的电池，而且无法进行主动散热。通过 FerriSSD®：

• FerriSSD® 可提供足够的吞吐量来捕捉高帧速率成像。
• 固件控制的热疏导可确保即使在温度较为温暖的救护车中，连续操作时也能保持稳定的运作。

这些功能在紧凑、坚固的设备中支持系统在高负载下稳定运行，而无需对存储解决方案有过度的设计。

使用寿命、合规性和安全操作

医疗 OEM 通常需要有认证、长使用寿命和安全的存储解决方案。FerriSSD® 通过以下方式解决了这些需求：

• 长期的可用性： 此设计旨在稳定供应数年而非数季度。
• 支持安全启动和固件更新： 包括数字签名固件和可选的 eFuse 保护。
• 断电保护： 最小化不受控制关机时数据丢失的风险。

FerriSSD® 产品还支持 IntelligentLog™ 遥测和可编程健康监控，使医疗 OEM 能够实施预测性维护

可靠性是关键设计前提

医学成像系统对数据完整性要求极为严格。活检过程中丢失的帧，或手术中扫描的停顿，都可能影响系统运行 的连续性与数据完整性。这就是存储平台的要求远不仅仅是快的原因；它必须是可预测、弹性，以及对最终用 户而言几乎无感知。

FerriSSD® 在一个足够小的封装中提供了可靠性，以适合在触摸屏后面，对手术室而言足够安静，对全天候诊断基 础设施而言则足够强大。

慧荣科技通过将主控芯片逻辑、NAND 管理和错误恢复整合到一个完全合格的单芯片中，为工程师提供了理想的 医用级存储解决方案，而无需在尺寸、功耗或长期支持方面做出妥协。