eMMC的前世今生

討論到eMMC的發展歷程，必須要從介紹Flash的歷史開始

Flash分爲兩種規格：NOR Flash和NAND Flash，兩者均爲非易失性閃存模塊。

1988年，Intel首次發出NOR flash技術,徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面。NOR類似於DRAM, 以存儲程序代碼爲主，可以讓微處理器直接讀取。因爲讀取速度較快，但晶片容量較低，所以多應用在通訊產品中，如手機。

1989年，東芝公司發表NAND flash結構，強調降低每比特的成本,更高的性能，並且像磁盤一樣可以通過接口輕鬆升級。因爲NAND flash的晶片容量相對於NOR大，更像硬盤，寫入與清除資料的速度遠快於NOR，所以當時多應用在小型機以儲存資料爲主。目前已廣泛應用在各種存儲設備上, 可存儲代碼和資料。

 

NAND Flash的存儲單元發展:從 SLC, MLC到TLC，超越摩爾定律

SLC=Single-Level Cell, 即1bit/cell，讀寫速度快，壽命長，價格是MLC三倍以上，約10萬次讀寫壽命。

MLC=Multi-Level Cell, 即2bit/cell ,速度一般，壽命一般，價格一般，約3000-10000次讀寫壽命。

TLC=Triple-Level Cell,  即3bit/cell，速度慢，壽命短，價格便宜，約500次讀寫壽命，技術在逐漸成長中。

摩爾定律是由英特爾（Intel）創始人之一戈登·摩爾（Gordon Moore）提出來的。其內容爲：當價格不變時，集成電路上可容納的晶體管數目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個月翻兩倍以上。而NAND Flash行業的摩爾定律週期則只有12個月。

NAND Flash的存儲單元從最初的SLC（ Single Layer Cell）, 到2003年開始興起MLC (Multi-Layer Cell), 發展至今，SLC已經淡出主流市場，主流存儲單元正在從MLC向TLC（Triple Layer Cell）邁進。納米制程工藝和存儲單元的發展，使得同樣大小的芯片有更高密度和更多的存儲單元，Flash得以在容量迅速增加的同時，還大幅降低了單位存儲容量的成本。

但其弊端也輕易顯現，從原來的1bit/cell發展到後來3bit/cell, 計算更爲複雜，出錯率不免更高，讀寫次數和壽命也會更短。在這種情況下現有MLC 和 TLC Flash 都需要搭配一顆高性能的控制芯片來提供EDC和ECC、平均擦寫等Flash管理。

 

隨着近年平板電腦和智能手機等在全球熱潮來襲，嵌入式存儲eMMC即營運而生

iphone，iPAD帶動了智能手機和平板電腦行業的迅猛發展，引發了電子產品更新換代，對存儲硬件提出了更高的要求。多媒體播放、高清攝像，GPS，各色各樣的應用以及外觀輕薄小巧的發展趨勢，要求存儲硬件擁有高容量、高穩定性和高讀寫速度的同時，需要存儲芯片在主板中佔有更小的空間。然而NAND Flash 隨着納米制程和存儲技術的主流趨勢發展，性能卻在不斷下降。可擦寫壽命短，出錯概率高，讀寫速度慢，穩定性差。嵌入式存儲芯片eMMC就可以彌補這個市場需求和NAND Flash發展的缺口。

eMMC ( Embedded Multi Media Card) 採用統一的MMC標準接口， 把高密度NAND Flash以及MMC Controller封裝在一顆BGA芯片中。針對Flash的特性，產品內部已經包含了Flash管理技術，包括錯誤探測和糾正，flash平均擦寫，壞塊管理，掉電保護等技術。用戶無需擔心產品內部flash晶圓製程和工藝的變化。同時eMMC單顆芯片爲主板內部節省更多的空間。

之前市場上流通的eMMC產品均出自國外的廠商閃迪、三星、東芝。而大陸廠商泰勝微科技今年第一個在國內推出了自有品牌BIWIN的eMMC產品，完全自主研發和封裝測試，並將其產品命名爲qNAND，已於年中推向了市場。泰勝微科技專注於嵌入式存儲產品的研發和生產。擁有11年Flash的行業經驗，是華南地區唯一一家擁有12寸晶圓封裝測試工廠的民營企業。根據最新的測試結果，BIWIN的品牌eMMC——qNAND在一些關鍵性能指標上大幅優於同類產品。作爲後來者，泰勝微的表現很值得期待。

     

eMMC的未來 

eMMC規格的標準逐漸從eMMC4.3世代發展到eMMC4.4世代，eMMC4.5即將問世。就目前JEDEC的規劃方向來看，eMMC下一個世代將會由UFS(Universal Flash Storage)規格接棒。我們將UFS視爲一種銜接eMMC 4.5版後的NAND Flash新接口標準，預期未來初期將在智能型手機及平板計算機等新興智能型移動裝置上，成爲嵌入式儲存媒體的主要的應用標準之一。UFS將提供極高的速度，以即時高速存儲大型多媒體文件，同時在消費電子設備上使用時降低功耗。有了新的90分鐘電影的時間會從目前的3分鐘降低到幾秒鐘。這項新的標準將支持手機，數碼相機等其他消費電子產品，並將做爲方便通用的開發標準存在。

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