eMMC là gì? Mọi thứ cần biết nhất về eMMC

eMMC là viết tắt của "Bộ điều khiển đa phương tiện nhúng" dùng để chỉ một gói bao gồm cả bộ nhớ flash và bộ điều khiển bộ nhớ flash được tích hợp trên cùng một khuôn silicon. 

eMMC là gì? Mọi thứ cần biết nhất về eMMC

eMMC là gì?

Thuật ngữ eMMC là viết tắt của "embedded MultiMediaCard"("Bộ điều khiển đa phương tiện nhúng") dùng để chỉ một gói bao gồm cả bộ nhớ flash và bộ điều khiển bộ nhớ flash được tích hợp trên cùng một khuôn silicon. 
Giải pháp eMMC bao gồm ít nhất ba thành phần - giao diện MMC (thẻ đa phương tiện), bộ nhớ flash và bộ điều khiển bộ nhớ flash - và được cung cấp trong gói BGA tiêu chuẩn công nghiệp.

Các ứng dụng nhúng ngày nay như máy ảnh kỹ thuật số, điện thoại thông minh và máy tính bảng hầu như luôn lưu trữ nội dung của chúng trên bộ nhớ flash. Trước đây, điều này đã yêu cầu một bộ điều khiển chuyên dụng để quản lý việc đọc và ghi dữ liệu, được điều khiển bởi CPU ứng dụng. 
Tuy nhiên, khi công nghệ bán dẫn đã phát triển để cho phép mật độ lưu trữ tăng lên rất nhiều, nó trở nên không hiệu quả đối với bộ điều khiển để quản lý các chức năng này từ bên ngoài bộ nhớ flash. 
Do đó, eMMC được phát triển như một phương pháp được tiêu chuẩn hóa để đưa bộ điều khiển vào trong khuôn đèn flash. Khi eMMC đã được cải thiện, tiêu chuẩn cũng đã được cung cấp cho các tính năng như xóa và cắt an toàn và ngắt ưu tiên cao để đáp ứng nhu cầu về hiệu suất và bảo mật cao. 

Tiêu chuẩn được chấp nhận rộng rãi cho eMMC là v4.5 như được định nghĩa trong JESD84-A441: Tiêu chuẩn sản phẩm MultiMediaCard (e • MMC) v4.5 do JEDEC công bố vào tháng 6 năm 2011. 
Gần đây, JEDEC cũng đã xuất bản JESD84-B45: MultiMediaCard e • MMC), Tiêu chuẩn điện (Thiết bị phiên bản 4.5) cho eMMC v4.5 vào tháng 6 năm 2011.

Lưu trữ eMMC dành cho ai?

Lưu trữ eMMC là tốt nhất cho khách hàng đang tìm kiếm một máy tính xách tay hoặc thiết bị di động giá rẻ; những người có nhu cầu điện toán không vượt quá trình duyệt web và phương tiện truyền phát trực tuyến và có thể đủ khả năng đăng ký lưu trữ đám mây hoặc tùy chọn lưu trữ bên ngoài khác.
Nếu nhu cầu của bạn bao gồm các tác vụ điện toán khác như chơi game, chỉnh sửa video hoặc các hoạt động tương tự, tốt nhất bạn nên xem xét các tùy chọn lưu trữ lớn hơn khác như ổ đĩa trạng thái rắn.

Lợi ích của eMMC là gì?

Kiến trúc eMMC tích hợp bộ điều khiển bộ nhớ flash trong cùng một gói giúp đơn giản hóa thiết kế giao diện ứng dụng và giải phóng bộ xử lý máy chủ khỏi quản lý bộ nhớ flash cấp thấp. 
Điều này mang lại lợi ích cho các nhà phát triển sản phẩm bằng cách đơn giản hóa quy trình thiết kế và trình độ giao diện bộ nhớ không biến động - dẫn đến giảm thời gian tiếp thị cũng như hỗ trợ hỗ trợ cho các dịch vụ thiết bị flash trong tương lai.

Nói cách khác, bộ nhớ eMMC che giấu sự phức tạp của công nghệ bộ nhớ flash trong gói "plug-and-play" tiện lợi. Rõ ràng, điều này làm giảm thời gian và nỗ lực cho các nhà phát triển.

Thứ hai, eMMC loại bỏ nhu cầu phát triển phần mềm giao diện cho tất cả các loại bộ nhớ NAND bằng cách tích hợp bộ điều khiển nhúng vào chip bộ nhớ và cung cấp gói giải pháp bộ nhớ dễ sử dụng để truyền dữ liệu tốc độ cao bằng thiết bị, như điện thoại di động. 
Nó cũng loại bỏ sự cần thiết của một khe cắm mở rộng bộ nhớ bằng cách xếp chồng một số chức năng bộ nhớ theo chiều dọc, dẫn đến một dấu chân rất nhỏ cho các thiết bị bộ nhớ.

Hơn nữa, thiết kế này cho phép lựa chọn nhà cung cấp cho các thành phần phụ từ cơ sở rộng hơn, dẫn đến tăng doanh thu với thời gian tiếp thị thấp hơn.

Hỗ trợ phần mềm cần thiết cho eMMC là gì?

Tiêu chuẩn eMMC v4.41 cung cấp các tính năng về hiệu suất, bảo mật và độ tin cậy như ngắt ưu tiên cao và xóa an toàn. 
Các tính năng này, chẳng hạn như xóa an toàn và cắt an toàn, yêu cầu hỗ trợ phần mềm từ hệ thống tệp ngoài trình điều khiển, nếu không, cuộc gọi ứng dụng sẽ không đến được phương tiện lưu trữ thông qua hệ thống tệp. 
Bất kỳ tổ chức nào, có kế hoạch chuyển sang eMMC, sẽ cần phải cung cấp hỗ trợ phần mềm như vậy từ các nguồn bên trong hoặc bên ngoài.

Với thị trường ứng dụng eMMC được dự báo sẽ mở rộng tới hơn 700 triệu đơn vị trong năm 2013, cần có các trình điều khiển flash và hệ thống tệp như do Datalight tạo ra để hỗ trợ cụ thể các tiêu chuẩn eMMC để sử dụng đầy đủ các tính năng bảo mật do chúng cung cấp.

Flash thô so với eMMC và UFS/ NAND được quản lý là gì?

Cả bộ nhớ eMMC NAND và UFS là những ví dụ tuyệt vời về "NAND được quản lý". Các thiết bị lưu trữ dung lượng lớn này chứa bộ nhớ flash NAND cùng với các mạch điều khiển và giao diện liên quan khác. Trong phần so sánh bên dưới, trainghiemhay.com sẽ đề cập đến Raw Flash khi nói về NAND không được quản lý.

Bộ điều khiển riêng

Bộ nhớ flash NOR và NAND ban đầu không yêu cầu bộ điều khiển flash phần cứng riêng biệt và thiết kế mạch có thể chuyển chức năng này cho phần mềm. Một trong những tính năng chính của bộ điều khiển flash phần cứng là Sửa lỗi và mã hóa (ECC). 
Một giải pháp bộ điều khiển phần mềm chỉ có thể xử lý một cách hợp lý một vài bit hiệu chỉnh và phát hiện, rất xa so với 20 bit trở lên được yêu cầu bởi flash MLC NAND mới hơn. Các thiết kế mới hơn với flash NAND thường yêu cầu bộ điều khiển flash phần cứng.
Một vấn đề mà các nhà thiết kế hệ thống gặp phải là phù hợp với khả năng của bộ điều khiển flash phần cứng với các yêu cầu của flash NAND. 
Vấn đề này trở nên trầm trọng hơn khi thay đổi hóa đơn vật liệu - các bộ phận flash thay thế mới hơn thường đòi hỏi nhiều bit ECC hơn. Điều này có thể có nghĩa là nhiều thay đổi trong thiết kế, sửa đổi các thói quen giao diện truyền thông và tăng nguy cơ thất bại.
Cả eMMC và UFS đều có mô-đun bộ điều khiển tích hợp và theo thiết kế, nó có thể xử lý các yêu cầu ECC của NAND bên dưới. 
Phần sụn để xử lý các chiến lược ECC (tần suất thử lại, khi nào đánh dấu một khối xấu và tương tự) được tích hợp vào phương tiện eMMC và UFS; điều này phải được cung cấp trong lớp phần mềm cho flash thô.
Một điểm nhỏ với ý nghĩa hiệu suất có thể là lưu lượng lỗi. Với một bộ điều khiển riêng, mọi lỗi phương tiện Flash sẽ được truyền qua một đường mạch dài hơn và liên quan đến bộ xử lý chính trong các quyết định; cả eMMC và UFS đều xử lý nội bộ này bằng bộ xử lý chuyên dụng. 
Ngoài ra còn có một loạt các phương tiện flash thô với sửa lỗi tích hợp, dựa trên đặc điểm kỹ thuật ONFI EZ-NAND. Tên thương hiệu bao gồm ClearNAND của Micron và SmartNAND của Toshiba. Trong các phần này, việc cân bằng hao mòn được cung cấp bởi một giải pháp phần mềm bên ngoài.

Yếu tố hình thức

Cả bộ nhớ flash NOR và NAND đều có sẵn từ nhiều nhà sản xuất. Các yếu tố hình thức chính xác và pin-outs rất khác nhau, điều này có thể gây đau đầu nguồn thứ hai cho một nhà thiết kế hệ thống nhúng. Các thiết kế hiện tại của phương tiện truyền thông eMMC và UFS có sẵn trong một vài yếu tố hình thức tiêu chuẩn và trên tất cả các nhà cung cấp.
Một yếu tố hình thức bổ sung, với số lượng pin nhỏ hơn gồ ghề hơn, là eMMC công nghiệp. Có một đèn flash tương đương - SPI NOR và NAND. Các gói nhỏ hơn dễ dàng hơn để thiết kế vào không gian bảng nhỏ, và từ bỏ ít để không có hiệu suất.

Bộ tính năng

Bộ nhớ flash thô thường có bộ tính năng dành riêng cho nhà cung cấp, cùng với các thói quen giao diện phổ biến. Các lệnh cụ thể của nhà cung cấp thường cung cấp hiệu suất bổ sung hoặc các tính năng đặc biệt cho nhà thiết kế, với chi phí giới hạn phần nào nguồn thứ hai.

Các thói quen truy cập của eMMC và UFS được chuẩn hóa thông qua giao diện Lệnh chung, do đó trình điều khiển cơ bản có thể đọc, viết và xóa phần đó.
Giống như flash thô, các nhà cung cấp có một danh sách lớn các tính năng đặc tả Jedec tùy chọn để triển khai và việc dựa vào triển khai này cũng có thể hạn chế danh sách các nguồn thứ hai. Ngoài ra, hiệu suất phần sụn không được chỉ định và khác nhau giữa các nhà cung cấp.