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宏旺半导体:深耕存储行业十五年eMMC的应用场景及未来

www.btsolar.com2019-08-26

  随着大数据、云计算、物联网等产业的发展,信息存储安全一旦受到威胁,将危害到政军、石油、化工、核能、金融等所有行业的安全。存储芯片又被称为电子产品的“粮食”,占产品成本的二成左右,尽管中国是全球最大的手机制造生产基地,但存储芯片的自给率不到一成,在竞争激烈的电子产业链里面,没有核心技术的企业,很容易被“卡脖子”。

  宏旺半导体:深耕存储行业十五年eMMC的应用场景及未来

  宏旺半导体ICMAX深耕存储行业十五年,励志做出属于中国自己的存储芯片,自主创新开发中国本土memory芯片不再受制于人,让中国民族品牌ICMAX走向世界。今天宏旺半导体就向大家介绍下时下热门嵌入式存储芯片eMMC一路发展历程及其应用领域发展前景。

  一、eMMC的发展历程

  1989年,东芝公司发表NAND flash结构。NAND Flash的存储单元发展经历了从SLC, MLC到TLC三个进程。从最初的SLC 到2003年开始兴起MLC,发展至今SLC已经淡出主流市场,现主流存储单元已经从MLC向TLC迈进。随着存储产品技术的不断发展,eMMC主控制器很好的解决了对MLC和TLC的管理,更好的实现ECC纠错机制、区块管理、平均抹写存储区块技术、指令管理、低功耗管理等功能。使得同样大小的芯片有更高密度和更多的存储单元,Flash得以在容量迅速增加的同时,还大幅降低了单位存储容量的成本。

  随着近年平板电脑、智能手机、智能设备产品在全球热潮来袭,嵌入式存储eMMC在微型化产品小轻薄发展趋势的推动下得到广泛瞩目。

  eMMC将主控芯片、闪存晶圆及周边分离器件封装在一个颗粒芯片,它看起来和普通的闪存颗粒没什么两样。之前市场上流通的eMMC产品主要出自国外的厂商三星、东芝等,宏旺半导体2004年成立以来专注存储芯片研究,在存储领域凭借多年经验积累推出自主品牌ICMAX,做到了eMMC完全自主研发和封装测试,降低了产品从研到产的中间差价和沟通成本,使客户获得更优性价比。此后宏旺半导体ICMAX对eMMC不断增加科研投入,目前ICMAX eMMC能够提供覆盖2G~512G满足不同产品需求。加大对研发的投入及与时俱进是ICMAX在eMMC领域保持世界级领先水平的两大法宝。

  宏旺半导体:深耕存储行业十五年eMMC的应用场景及未来

  二、eMMC物理属性

  EMMC的解决方案由标准MMC封装接口、主控制器(控制芯片)、快闪存存储器设备(Nand flash芯片)三部分构成。采用eMMC5.1和eMMC5接口规范,接口速度高达每秒600MB/s,另外,ICMAX eMMC具有快速、可升级的性能,同时支持1.8V及3.3V电压。

  Nand flash是最重要的存储部件,宏旺半导体多年来与闪存原厂达成战略合作伙伴关系,基于其优秀的Nand flash供应保障能力,有效保证ICMAX产品的稳定性,用户数据的安全,在目前闪存缺货,全线涨价的形式下保障最优性价比。ICMAX eMMC主控主要由行业内盛名厂商提供,并且ICMAX拥有自己核心的FLASH控制软件技术。

  主控性能---Secure Trim

  Secure Trim能优化并整理无效数据,当有写入请求时,从“空闲区块池”中分配新的区块。包换无效数据的区块被清理,并把对应的地址信息添加到“空闲区块池”。

  主控性能---动态Wear-Leveling

  Wear-Leveling,就是让系统平均的读写每一个数据块;分为动态和静态两种。

  动态W-L算法保证数据的写入会被均匀的分布在NAND所在的区块中,之所以成为动态是因为每次都在缓冲区出来数据,然后写入内存,主要是为了避免重复不断地对同一个存储区进行擦除/写入,从而让该存储单元出现损坏。

  当出现一个写入请求时,动态W-L就会启动,该算法会先对空闲块进行浏览,寻找一个擦除数值最小的块单元并写入数据,同时将该块的物理地址和主机逻辑地址建立映射。

  主控性能---静态Wear-Leveling

  在特殊情况下,如数据写入闪存并保持相当长的时间甚至无限期的动态W-L无法起到作用。此时就需要静态的W-L技术。

  静态W-L会自动侦测不活动块单元的保持时间,如果时间过长就会启动检测机制,寻找在数据块中擦除次数最小的单元,以及空闲区块中擦除次数最大的块单元。

  检查完后,第二个机制会把两种情况相减,当差值过大时,W-L机制会把擦除次数最小的块单元的数据搬移到空闲块中擦除次数最多的块单元中,然后改变映射地址。

  宏旺半导体:深耕存储行业十五年eMMC的应用场景及未来

  三、eMMC的应用场景及未来

  EMMC体积超小、低复杂度、高度集成、低布线难度使得他在智能硬件设备领域应用越来越广泛。宏旺半导体适应市场主流标准规范,封装尺寸有11.5*13*1mm(BAG153)等规格,已与国内多家智能手机、平板电脑、智能电视、游戏机、机顶盒、及车载多媒体终端等物联网领域厂商合作,从定制化设计研发到封装测试一步到位,缩短了客户产品生命周期,加快了他们产品上市。

  宏旺半导体:深耕存储行业十五年eMMC的应用场景及未来

  EMMC规格的标准从eMMC5.0时代发展到eMMC5.1时代,eMMC下一个时代将会由UFS(Universal Flash Storage)规格接棒,预期未来将在智能型手机及平板计算机等消费类智能型移动装置上,成为嵌入式储存媒体的主要的应用标准之一。UFS将提供极高的速度,以即时高速存储大型多媒体文件,同时在消费电子设备上使用时降低功耗,有了新的标准,用户存储时间将更短。

  宏旺半导体:深耕存储行业十五年eMMC的应用场景及未来

  ICMAX eMMC型号

  随着5G时代引发的硬件更换潮即将形成爆发式增长态势,以集成电路为核心的现代信息技术产业有望成为经济发展的加速器。市场时机逐渐成熟、国家不断加大政策扶持和引导力度的时代背景下,积极拥抱新思想学习新知识,才能一直保持领军的地位,宏旺半导体会一直努力做到最好。

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