Emmc и nand в чем отличие

Русские Блоги

По сравнению с жесткими дисками флэш-память также имеет лучшую устойчивость к динамическим ударам. Эти характеристики являются причиной широкого распространения флэш-памяти в мобильных устройствах. У флэш-памяти есть еще одна особенность: когда она превращена в карту памяти, она очень надежна, даже если она погружена в воду, она может выдерживать высокое давление и экстремальные температуры. Скорость записи во флеш-память часто значительно ниже скорости чтения.

NorFlash

NOR Flash требует много времени для стирания и записи, но он обеспечивает полную адресацию и шину данных, а также обеспечивает произвольный доступ к любой области памяти, что делает его очень подходящим для замены старых микросхем ПЗУ. В то время микросхемы ПЗУ в основном использовались для хранения кода, который вряд ли нуждался в обновлении, например, BIOS компьютера или прошивки телеприставки. NOR Flash может выдержать от 10 000 до 1 миллиона циклов стирания, а также является основой ранних съемных носителей флэш-памяти. Первоначально CompactFlash был основан на NOR Flash, но позже перешел на более дешевую NAND Flash.

NandFlash

Поскольку для большинства микропроцессоров и микроконтроллеров требуется произвольный доступ на уровне байтов, NAND Flash не подходит для замены тех ПЗУ, которые используются для загрузки программ. С этой точки зрения NAND Flash больше похож на вторичное запоминающее устройство, такое как оптические диски и жесткие диски. NAND Flash очень подходит для запоминающих устройств, таких как карты памяти. Первым съемным носителем, основанным на NAND Flash, была SmartMedia. С тех пор многие носители также использовали NAND Flash, включая MultiMediaCard, Secure Digital, Memory Stick и xD card.

eMMC (Embedded Multi Media Card) учреждена ассоциацией MMC. eMMC эквивалентна основной управляющей ИС NandFlash +. Протокол внешнего интерфейса такой же, как у карт SD и TF. Он предназначен в основном для стандартных спецификаций встроенной памяти таких продуктов, как мобильные телефоны или планшеты. Очевидным преимуществом eMMC является то, что в комплект поставки входит контроллер, который предоставляет стандартный интерфейс и управляет флэш-памятью, что позволяет производителям мобильных телефонов сосредоточиться на других частях разработки продукта и сократить время вывода продуктов на рынок. Эти характеристики одинаково важны для поставщиков NAND, которые хотят уменьшить размер и стоимость фотолитографии.

eMMC состоит из встроенного хранилища с интерфейсом MMC (мультимедийная карта), устройства флэш-памяти (Nand Flash) и основного контроллера, все в небольшом корпусе BGA. Скорость интерфейса составляет до 52 МБ в секунду, а eMMC имеет быструю и масштабируемую производительность. В то же время напряжение интерфейса может составлять 1,8 или 3,3 В.

Источник

Что такое eMMC и почему его путают с SSD?

Пользователи, которые ищут новый ноутбук, могут быть сбиты с толку, изучая варианты хранения данных на компьютере. Кроме традиционных HD и SSD существует также накопитель eMMC. Понимание этого термина поможет выбрать нужную модель, технические характеристики которой удовлетворят ваши потребности.

Что такое eMMC?

eMMC устанавливают в самые дешевые ноутбуки и такую память невозможно расширить. Также не стоит ждать от нее быстрой работы.Технически, существует много общего между eMMC и SSD — оба являются твердотельными запоминающими устройствами и имеют одинаковые технологии flash. Главное отличие между ними заключается в том, что eMMC — это флэш-память, которая работает на основе MMC, а накопитель SSD — это твердотельное хранилище. И eMMC, и SSD функционируют по принципам NAND. При этом в SSD встроено намного больше чипов памяти, и их качество гораздо выше, а значит производительность и скорость работы тоже. Основным преимуществом eMMC по сравнению с SSD является цена.

Преимущества и недостатки

С точки зрения производительности можно сказать, что eMMC быстрее HDD, но по сравнению с SSD его скорость ниже. Это связано с тем, что SSD используют более продвинутые и эффективные контроллеры, которые и предлагают эту высокую производительность, а также длительный срок службы и большую безопасность. Однако, необходимо принять во внимание цель каждого из них. Пользователь, которому нужен более простой компьютер, несомненно, намерен выполнять меньше задач, чем тот, кто выбирает более дорогие модели. Поэтому eMMC дешевле и, как следствие, присутствует в устройствах с более скромными конфигурациями.

Технические различия

eMMC способен передавать данные со скоростью 400 Мб/с, почти как у бюджетных SSD. Но на SSD доступно несколько способов передачи информации, в то время как на eMMC только один. Чтение пакетов данных у eMMC происходит гораздо быстрее, чем у HDD, можно сказать, даже с отрывом. Основная причина такому явлению является различное время доступа к этим данным, и чем меньше их значение, тем быстрее происходит доступ.

Ограничивающим фактором для eMMC является максимальная емкость данных, которые достигают 128 ГБ, реже до 256 ГБ, это обусловлено строением самого модуля. eMMC показывает отличный результат при работе с файлами маленького объема. Но его трудно сравнить с SSD и его возможностями хранения до 2 ТБ информации и даже более. К тому же носитель SSD можно легко заменить на новый, как и HDD, в отличии от eMMC, который является встроенным и его даже невозможно улучшить.

Выберите тот, который соответствует потребностям

Выбор SSD или eMMC зависит от целей, которые вы ставите перед компьютером. Если вы ищете простую, функциональную модель, не требующую большой вычислительной мощности, то выбор устройства с eMMC может стать отличным выбором. А те, кому требуется немного больше от своего ноутбука, или кто хочет хранить или передавать большие объемы данных, безусловно, сделают выбор в пользу SSD, даже если он стоит немного дороже.

Источник

eMMC, Технические характеристики и особенности этой флэш-памяти

Память EMMC находится в большом количестве устройств, и это один из наиболее широко используемых типов флэш-памяти на рынке, но он классифицируется как флэш-память худшей категории, чем чипы NVMe. Что отличает память eMMC от памяти того же типа, какова ее архитектура и как она работает? Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

Чипы памяти EMMC обычно используются в устройствах с низким энергопотреблением, которым не требуется скорость NVMe, но там, где использование дисков с движущимися частями усложняет создание чрезвычайно компактных конструкций, которые распространены в мобильных телефонах, планшетах, портативных консолях и ультрабуках.

Что такое флэш-память NAND?

Под NAND мы подразумеваем тип логического элемента, отрицательный элемент AND, который пропускает электрические импульсы или сигнал только тогда, когда все выводы имеют низкий уровень сигнала или все равны 0. Таким образом, флэш-память NAND состоит из больших количество дверей этого типа помещено в матрицу.

Что мы понимаем под памятью eMMC?

Несколько лет назад появился тип энергонезависимой карты памяти под названием MultiMedia Card или также известный как MMC. MMC были созданы Объединенным советом по проектированию электронных устройств (JEDEC) и стали стандартом для недорогой флэш-памяти из-за небольшого количества контактов и портативности. Подавляющее большинство карт флэш-памяти, представленных на рынке, являются вариантами стандарта MMC.

Поскольку карты флэш-памяти нуждаются в том, чтобы система чтения и записи находилась вне их, поскольку таким образом необходимо читать и записывать на них, природа eMMCs отличается, поскольку они несъемные, поэтому они также включают чтение и запись карты. пишущее оборудование в том же корпусе BGA.

Интерфейс связи с памятью EMMC

Под eMMC мы также ссылаемся на стандарт связи, который указывает, как различные устройства должны взаимодействовать с этими микросхемами энергонезависимой памяти. Каждый из чипов eMMC имеет 11 контактов управления, которые используются для отправки данных, 3 из них предназначены для отправки управления, а другие 8 контактов отвечают за отправку или получение данных со скоростью один бит на контакт.

При передаче данных чипы eMMC поддерживают следующие режимы работы:

Как вы можете видеть, его тактовая частота отличается от тактовой частоты чипа NVMe, поэтому энергонезависимая память eMMC обычно встраивается в такие устройства, как мобильные телефоны, в которых такая большая полоса пропускания не нужна или нет. Это возможно из-за большого потребления этого при передаче данных. В то же время можно увидеть, что более быстрой памяти eMMC нечего завидовать более быстрым дискам SATA, это позволяет устройствам с низким потреблением энергии, таким как столы и смартфоны, иметь производительность диска SATA с точки зрения хранения.

Память EMMC имеет срок годности

Причина этого заключается в существовании стандарта UFS, который имеет гораздо более высокую скорость чтения и записи, чем самый продвинутый стандарт eMMC, особенно при случайной записи, где он работает до десяти раз быстрее. Это заставило системы отказаться от памяти eMMC в пользу UFS, за исключением случаев, когда скорость интерфейса с NAND Flash интерфейса eMMC не приводит к возникновению узких мест.

Источник

Правда ли, что внутренние накопители смартфонов лучше любой карты памяти, и когда отправят на пенсию microSD?

Привет, Гиктаймс! В последние годы производители гаджетов считают, что хороший смартфон — монолитный смартфон. Аккумуляторы перестали быть съёмными, привычные SIM-карты, в их классическом понимании, тоже могут кануть в небытие, а взамен старой доброй microSD производители активно «педалируют» развитие встроенных в смартфоны накопителей. Действительно ли «приколоченные гвоздями» гигабайты настолько быстрые, выгодные и надёжные, или перед нами всего лишь новый виток на пути к «одноразовым» гаджетам?

Карты памяти соседствовали с умными телефонами ещё с «доисторических» врёмён. Первый в мире смартфон, IBM Simon, ещё в 1994 году довольствовался 1 Мбайт на внутреннем накопителе, но поддерживал подключение накопителей объёмом до 1,8 Мбайт при помощи интерфейса PCMCIA. И Nokia 9000 Communicator, которая появилась двумя годами позже, тоже могла похвастать слотом MMC.

После этого годы напролет слот MMC/RS-MMC/Memory Stick/SD/miniSD/microSD стал постоянным спутником мобильных телефонов. Исключение составляли только модели с огромным, монструозным объёмом памяти, которое выделялись на фоне конкурентов, как нынешние мобильники с 256 Гбайт на борту по соседству с обычным стиральным порошком смартфоном.

О чудесных отговорках производителей, которые ампутировали слот microSD в смартфонах, и «подвальном» способе нарастить память мы уже говорили ранее, а сегодня нам предстоит разобраться, является ли внутренний накопитель чем-то большим, чем «флэшкой наизнанку», и что он собой представляет в сравнении с microSD такого же периода выпуска.

eMMC — интегрированная «флэшка» в мультимедийных мобильниках

Отказ от съёмных накопителей в смартфонах, не будем лукавить, спровоцировал iPhone в 2007 году, а техническая реализация для производителей устройств «подъехала» из комитета стандартизации JEDEC в виде модулей eMMC.

Сферический eMMC-чип в упаковке: Kingston KE4CN2H5A, 4 Гбайт, 153-Pin, BGA

Что такое eMMC? Интегрированная мультимедиа карта (Embedded Multimedia Card). Разрабатывалась для мобильников, планшетов, навигаторов, автомобильных мультимедиа-систем и другой потребительской электроники. Дебют чипов eMMC пришёлся на 2008 год и совпал с периодом, когда производители электроники вынесли своё решение в так называемой «битвой форматов». За внимание вендоров боролись два варианта подсистемы памяти в мобильных устройствах:

• NOR-флэш память для хранения и SRAM/PSRAM в роли ОЗУ. За такую комбинацию выступали Intel и Spansion (ныне — Cypress Semiconductor). Накопитель в такой конструкции представлял собой MCP-чип, такого вида конструкция была наиболее распространена в эпоху кнопочных смартфонов.
«Олдскульная» комбинация была мила производителям гаджетов умеренным энергопотреблением и более высокой производительностью в операциях на чтение данных.

• NAND-флэш память и SDRAM ОЗУ была новомодной конструкцией, за распространение которой выступал огромный альянс, в котором главными идеологами были Samsung и Toshiba. Такое сочетание компонентов негативно сказывалось на автономности мобильных устройств, зато производительность оперативной памяти и дешевизна (уже тогда) NAND сделали своё дело — мобильники нуждались в собственных накопителях не только для служебных нужд, а NAND уже на раннем этапе своего внедрения в гаджеты обходилась вендорам на треть дешевле, чем NOR.

Принцип работы eMMC в сравнении с типичными флэш-накопителями

Наибольшее распространение получил второй вариант, поэтому типичный накопитель eMMC представлял собой чип на базе NAND-памяти + интегрированный контроллер с поддержкой коррекции ошибок (ECC). Таким образом, производители мобильной техники заполучили ёмкую и недорогую реализацию подсистемы памяти, минуя неуклюжие (как для телефонов) жёсткие диски.

2008 год. Учёные выяснили, что памяти в смартфонах может быть много

Словом, интегрированная универсальная (а не только под настройки, реестр приложений и телефонную книгу) память в смартфонах всё ещё была бешено дорогой, но уже могла похвастаться внушительным на объёмом на рубеже 2009-2010 гг. Не забывайте, что до съёмки видео в Full HD в популярных смартфонах ещё оставалось немало времени, а в 2009 году на свет появилась Nokia N97 с умопомрачительными 32 Гбайт встроенной памяти стоимостью всё те же 27 тысяч рублей на старте продаж.

Ёмкость eMMC в смартфонах увеличивалась не так интенсивно, как хотелось бы (источник: Micron Marketing)

И всё же карты памяти аналогичного периода были в разы дешевле. Даже с учётом того, что microSDHC был новым стандартом, а продажи приходились чаще всего на карты стандарта Class 4.

На стороне интегрированной памяти, в теории, была более высокая производительность в линейных операциях на чтение и запись, и новейший стандарт eMMC 4.41 образца 2010 года допускал «потолок» пропускной способности до 100 Мбайт/с, скорость записи до 30 Мбайт/с. Стоит ли говорить, что:

1. В реальных сценариях работы скорость была несравнимо ниже
2. Аппаратная платформа смартфонов 2010 модельного года не могла реализовать весь потенциал eMMC 4.1
3. Подавляющее большинство смартфонов довольствовались 4-8 Гбайт встроенной памяти

При этом карты памяти классов 4 и 6 де-факто умели работать даже быстрее, чем им позволял встроенный в смартфоны контроллер, запись видео с битрейтом свыше 50 Мбит/с в мобильниках была экзотикой, а быстродействие приложений, как и в случае с SSD зависело не от пиковых линейных значений скорости, а от быстродействия в работе с крохотными файлами объёмом до мегабайта.

2013 год. Период зрелости eMMC, «доработка напильником»

В дальнейшем JEDEC дорабатывали eMMC неспешно: если не принимать в расчёт эволюцию NAND-флэш, заключалось во внедрении и доработке SecureTRIM, а ещё накопители учили взаимодействовать с новыми типами оперативной памяти DDR. Производительность eMMC выросла до пиковых 260 Мбайт/с по шине и 50 Мбайт/с для записи «в прыжке», в линейных операциях. И, хотя системы на чипе в смартфонах всё ещё были слишком медленными для того, чтобы «выжать все соки» из такой памяти, интегрированные накопители наконец созрели для работы с другим классом устройств — Windows-планшетами.

На этом стандарт eMMC 4.5 устаканился с 2013 года, когда смартфоны начали примерять модули памяти ёмкостью 64 Гбайт.

Что в аналогичную эпоху могли предложить карты памяти microSDXC? Например, новый стандарт быстродействия Class 10 UHS-I с передачей данных до 104 Мбайт/с (

50 Мбайт/с на чтение и

40 Мбайт/с для записи в реальных условиях при линейных операциях), до 2000 IOPS в режиме чтения. То есть, видеопоток даже с самым внушительным битрейтом укладывался в быстродействие карт памяти с запасом. А вот запуск исполняемых файлов с карты памяти в смартфонах 2013 года, увы, отвоевала eMMC — начиная с Android 4.4 KitKat Google «закручивал» гайки и ограничивал доступ приложений к карте памяти до тех пор, пока в «ванильной» версии операционной системы не был закрыт доступ даже для записи кэша гигантских 3D-игр.

Android, который мы потеряли. Ну, по крайней мере, его менеджмент памяти

С дебютом eMMC 5.0 интегрированная память смартфонов сделала гигантский рывок в производительности, но на смену ей пришёл новый и, по результатам тестирования, более перспективный стандарт интегрированных накопителей.

Новейшее время. UFS, NVMe и другие способы «наваливать» сверхбыстрые накопители в телефоны

В поздних ревизиях eMMC (5.0 в 2013 году и 5.1 в 2015 году) JEDEC в кои-то веки не просто «надули» линейную скорость чтения и записи, но и внедрили многопоточный протокол обработки команд — задержки в операциях с произвольным доступом к информации стали ниже. Также появился сбор статистики о здоровье накопители (до этого по-настоящему толковой системы диагностики в eMMC попросту не было), функция безопасного ухода в сон и возможность обновления прошивки на работающем устройстве (пригождается в устройствах промышленного класса).

И всё же гораздо более громким событием стал дебют стандарта UFS. Его разработка началась в 2011 году, но разрабатывали его «в муках», поэтому распространение получили лишь устройства на базе поздних (2013 год) вариантов UFS 2.0 и 2.1. В частности, накопитель стандарта UFS 2.0 и память LPDDR4 впервые получил смартфон Samsung Galaxy S6. Корейский производитель даже пошёл на риск и отказался от слота для microSD, чтобы обратить внимание покупателей на быстродействие нового типа памяти. Как показала практика, такой ход был ошибочным, поэтому в новом поколении Galaxy S Самсунг вернул возможность установки карт памяти.

Карты памяти UFS придут на смену microSD… наверное

В силу многих причин UFS выглядит наиболее вероятным преемником современных разновидностей Embedded Multimedia Card:
• последовательный интерфейс (UFS) намного предпочтительнее параллельного (eMMC) с точки зрения производительности
• энергопотребление в простое почти в 2 раза ниже, чем в вариантах на базе MMC
• возможность разработки карт памяти и бесшовной интеграции с внутреннем накопителем смартфонов
• эффективный swap в случае, когда ОЗУ мобильного устройства набита битком

Сегодня за внедрение нового стандарта памяти выступают Samsung, Nokia, Texas Instruments, STMicroelectronics и Micron Technology. Но реализовать новый стандарт в серийных устройствах — дорогое удовольствие, тем более, что ни о какой обратной совместимости с microSD речи не идёт.

Второе поколение накопителей UFS должно было перевернуть рынок накопителей в мобильной технике, однако его внедрение отложили на неопределённый срок

Большинство производителей придерживаются консервативных взглядов и предпочитают более распространённый, хотя и менее производительный вариант с eMMC 5.1. Раньше 2018 года ожидать серийных устройств со сменными накопителями стандарта UFS вряд ли стоит.

Есть ли в такой ситуации производитель с третьей точкой зрения? Есть, и вы с одного раза угадаете, кто норовит, так сказать, «Think different» вопреки всем конкурентам.

А не замахнуться ли нам на SSD в мобильнике?

Если Samsung «переизобретает» улучшенный вариант MMC, а консервативные производители отвечают «мы и со старым ещё повоюем!», то Apple, по сути, выступает за интеграцию в смартфон привычной нам по новейшим SSD памяти при помощи кастомной реализации PCI-e и протокола NVMe!

Энтузиаст разработал драйвер и картридер для чипы NVMe из iPhone 6s (Осторожно! Все права защищены, и тому подобное)

Сказать, что Apple установил SSD в смартфон, было бы слишком громким заявлением (всё-таки, внутри iPhone нетипичная реализация твердотельных накопителей), но среди всех распространённых вариантов накопителей в мобильниках этот ближе всех к тому, что мы наблюдаем в ПК и ноутбуках.

Впервые такой накопитель Apple применила в iPhone 6s и 6s Plus без особого пиара такого подхода, поэтому разрыв порядка 35-37% в сравнении с UFS 2.0 и одним из быстрейших в плане памяти Samsung Galaxy S6 был практически сенсационным.

Накопитель под управлением NVM Express в iPhone 6s задал жару конкурентам в последовательных чтении и записи (источник: Anandtech.com)

… хотя в случайных операциях отнюдь не блистал

Но ведь об этом никто не писал, верно? Поэтому, вы будете смеяться, но ратующий за высокую производительность накопителей Samsung не стал модернизировать встроенную память в Galaxy S7, а Apple посчитали революцию в iPhone 6s достаточной, поэтому с точки зрения быстродействия воз и ныне там — айфон с его «микро-SSD» второй год подряд остаётся смартфоном с самой быстрой подсистемой памяти.

Солидные цифры в последовательных операциях на накопителях смартфонов радуют глаз, но на деле пользователю мобильника неоткуда взять и начать качать/загружать данные на гигабитной скорости.

Гораздо важнее время отклика, скорость запуска компактных приложений, надёжность (чтобы не «ой, зависла, нужно подождать) и скоростные характеристики, которых хватит для записи сверхчёткого видео в современных камерах. Под такие задачи сегодня проектируются карты памяти microSD стандарта UHS-I Speed Class 3. Например, карты памяти Kingston SDCA3 не «захлебнутся» даже в записи потокового видео при битрейте свыше 500 Мбит/с, да и штамповать фотографии в RAW можно десятками штук. В смартфонах скоростного потенциала карты хватает с внушительным запасом — накопитель по-настоящему «хардкорен».

Kingston SDCA3 — новейшая карта памяти стандарта UHS-I Speed Class 3

Чуть менее агрессивная по скоростным характеристикам, но тоже современная модель — карта SDCG Kingston Gold UHS-I Speed Class 3. Её главная суперспособность — быть достаточно быстрой для записи 4K-видео и сохранять информацию в ситуациях, когда «ой, кажется моя камера/смартфон всё». Золотая серия Kingston не столь быстрая в экстремальной нагрузке, как SDCA3, но даже она в 4,5 раза проворнее карт памяти стандарта Class 10.

Kingston Gold UHS-I Speed Class 3 — устойчивая к внешним воздействиям карта с быстродействием для записи 4K-видео

Так может ну их, эти карты памяти?

В идеальном мире, о котором любят рассказывать Apple и Google, владелец смартфона путешествует между точками доступа Wi-Fi с безупречной скоростью и по территории с необычайно качественной, не перегруженной связью стандарта LTE-Advanced. Причём делает это с безлимитным тарифным планом (ха-ха-ха!), посредством которого 4K-видео, фильмы в разрешении Full HD и гигабайты игр равномерно размазываются по накопителям ёмкостью 64 Гбайт или чуть менее того. Реальность настолько прозаичнее, что лучше не будем расписывать её в подробностях — мечтатели будут огорчены.

Не стоит забывать и о том, что мобильные системы на чипе перешли на техпроцесс 10 нм FinFET, а это значит, что дальнейшее развитие технорм будет проходить мучительно долго. То есть, процессоры в смартфонах будут развиваться менее интенсивно, как это уже происходит в десктопах. И, если покупатели смартфонов будут реже менять их на новые модели, накопители станут «бутылочным» горлышком для обладателей смартфонов без слота microSD.

Видишь ёмкость 16 Гбайт — не верь глазам своим (источник: ZDNet.com)

А ещё покупка карты памяти высокой ёмкости по-прежнему обходится выгоднее, чем пара лет оплаты облачного хранилища (для доступа к которому требуется соответствующее качество интернета). Тем более, что надёжность современных «флэшек» поможет спасти все необходимые данные, когда смартфон умер и не успел синхронизироваться с онлайн-накопителем.

Пусть в вашей жизни всегда будет эффективный «план Б» даже в самых неприятных ситуациях, а дорогие сердцу данные никогда не теряются! Ведь только в них и дорогих нам людях запечатлены детали повседневной жизни, о которых мы с теплотой будем вспоминать десятилетия спустя.

Подписывайтесь и оставайтесь с нами — будет интересно!

Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании. В выборе своего комплекта HyperX поможет страничка с наглядным пособием.

Источник

• Популярная книга Круть доступна для чтения прямо сейчас на нашем сайте boochi.ru. Скачать книгу в формате FB2, TXT, PDF, EPUB бесплатно без регистрации. →