



隨著物聯網等新興技術的發展,信息存儲形態越來越多樣化,嵌入式存儲器與普通用戶接觸越來越緊密,同時能最直接地影響生產和生活。例如日常使用的智能手機、平板電腦、電子書、家里的智能電視、智能掃地機、指紋鎖等均內置了用于存儲文件的介質--嵌入式存儲器。也就是說目前我們所能見到能夠實現存儲的數碼設備,幾乎無一例外都應用了嵌入式存儲器。
離我們生活最近的智能手機的嵌入式存儲主流配置包含數據存儲和運行內存兩種嵌入式存儲器。目前主流的智能手機存儲配置有以下五種:
eMMC的全稱為“embedded Multi Media Card”,即嵌入式的多媒體存儲卡。eMMC是在NAND 閃存芯片的基礎上,額外集成了主控制器,并將二者“打包”封裝成一顆BGA芯片,從而大幅降低多芯片的空間占用和布線難度問題,幫助移動設備瘦身,eMMC標準目前發展到5.1,速度是400MB/s。
eMMC=Nand Flash+控制器+標準封裝
DDR全稱Double Data Rate,嚴格來講,DDR應該叫DDR SDRAM雙倍速率同步動態隨機存儲器。目前DDR一代與DDR2在市面上已將很少見了,DDR3、DDR4占據了市場的大半壁江山。LPDDR全稱是Low Power Double Data Rate SDRAM,是DDR的一種,以低功耗和小體積著稱。目前最新的標準LPDDR5被稱為5G時代的標配,但目前市場上的主流依然是LPDDR4/4X,傳輸速率可達4266Mbps。
UFS的全稱為“Universal Flash Storage”,即通用閃存存儲,與eMMC結構相同,是在NAND 閃存芯片的基礎上,額外集成了主控制器,并將二者“打包”封裝成一顆BGA芯片。我們可以將UFS視為eMMC的進階版,UFS彌補了eMMC僅支持半雙工運行(同時間只能讀或是寫)的缺陷,可以實現全雙工運行,性能得以翻番。
UFS 發展到現階段3.1 版本,其雙通道雙向讀寫速度可達2320MB/s,遠超eMMC5.1的400MB/s。UFS3.1的讀取寫入性能有助于加速下載文件,從而能讓我們在連接頻繁的世界中享受 5G 的低延遲高頻寬。
UFS=Nand Flash+控制器+標準封裝
UFS=eMMC的進階版
基于對性能的高要求,CPU處理器需要與DRAM高頻通訊,所以高端旗艦手機廠商更青睞采用CPU和LPDDR進行POP封裝,分離式eMMC或UFS的存儲方案。這樣線路設計簡單,可以減輕工程師設計PCB的難度,減少CPU與DRAM通訊信號的干擾,提高終端產品性能。
POP+eMMC/UFS
eMCP是結合了eMMC和LPDDR封裝而成的智慧型手機存儲標準,以外型設計來看,不論是eMCP或是eMMC嵌入式存儲設計概念,都是為了驅動智慧型手機小型化,減少電路板占用面積。其傳輸速率、讀寫速度與eMMC+LPDDR存儲方案相同,目前較高版本的eMMC5.1讀寫速度為400MB/s,主流的LPDDR4/4X傳輸速率可達4266Mbps。
eMCP=eMMC+LPDDR+標準封裝
uMCP是結合了UFS和LPDDR封裝而成的智慧型手機存儲標準,與UFS+LPDDR存儲方案相比,uMCP更節省空間;與eMCP相比,uMCP在性能上更為突出,提供了更高的性能和功率節省。
5G手機的發展將從高端機向低端機不斷滲透,實現全面普及,同樣對大容量高性能提出更高的要求。uMCP是順應eMMC向UFS發展的趨勢,實現智能手機設計的高密度、低功耗存儲解決方案。
uMCP=UFS+LPDDR+標準封裝
綜上所述,對于所占空間要求更高的產品通常會選擇POP+eMMC/UFS、eMCP或uMCP存儲方案;對于性能要求較低的產品,通常會選擇eMMC、eMCP存儲方案,此方案廣泛應用于中、低端智能手機中;對于性能要求更高的旗艦智能型手機則以UFS、uMCP為主流存儲配置方案。
性能要求越高,嵌入式存儲器的版本則相應越高。目前在智能型手機市場上,各類嵌入式存儲器主流的高配版本分別為eMMC5.1、UFS3.1、LPDDR4/4X。