宏旺半導體：深耕存儲行業十五年eMMC的應用場景及未來

隨著大數據、云計算、物聯網等產業的發展,信息存儲安全一旦受到威脅，將危害到政軍、石油、化工、核能、金融等所有行業的安全。存儲芯片又被稱為電子產品的“糧食”，占產品成本的二成左右，盡管中國是全球最大的手機制造生產基地，但存儲芯片的自給率不到一成，在競爭激烈的電子產業鏈里面，沒有核心技術的企業，很容易被“卡脖子”。

宏旺半導體ICMAX深耕存儲行業十五年，勵志做出屬于中國自己的存儲芯片，自主創新開發中國本土memory芯片不再受制于人，讓中國民族品牌ICMAX走向世界。今天宏旺半導體就向大家介紹下時下熱門嵌入式存儲芯片eMMC一路發展歷程及其應用領域發展前景。

一、eMMC的發展歷程

1989年，東芝公司發表NAND flash結構。NAND Flash的存儲單元發展經歷了從SLC, MLC到TLC三個進程。從最初的SLC 到2003年開始興起MLC，發展至今SLC已經淡出主流市場，現主流存儲單元已經從MLC向TLC邁進。隨著存儲產品技術的不斷發展，eMMC主控制器很好的解決了對MLC和TLC的管理，更好的實現ECC糾錯機制、區塊管理、平均抹寫存儲區塊技術、指令管理、低功耗管理等功能。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。

隨著近年平板電腦、智能手機、智能設備產品在全球熱潮來襲，嵌入式存儲eMMC在微型化產品小輕薄發展趨勢的推動下得到廣泛矚目。

eMMC將主控芯片、閃存晶圓及周邊分離器件封裝在一個顆粒芯片，它看起來和普通的閃存顆粒沒什么兩樣。之前市場上流通的eMMC產品主要出自國外的廠商三星、東芝等,宏旺半導體2004年成立以來專注存儲芯片研究，在存儲領域憑借多年經驗積累推出自主品牌ICMAX，做到了eMMC完全自主研發和封裝測試，降低了產品從研到產的中間差價和溝通成本，使客戶獲得更優性價比。此后宏旺半導體ICMAX對eMMC不斷增加科研投入，目前ICMAX eMMC能夠提供覆蓋2G~512G滿足不同產品需求。加大對研發的投入及與時俱進是ICMAX在eMMC領域保持世界級領先水平的兩****寶。

二、eMMC物理屬性

 EMMC的解決方案由標準MMC封裝接口、主控制器（控制芯片）、快閃存存儲器設備（Nand flash芯片）三部分構成。采用eMMC5.1和eMMC5接口規范，接口速度高達每秒600MB/s，另外，ICMAX eMMC具有快速、可升級的性能，同時支持1.8V及3.3V電壓。

 Nand flash是最重要的存儲部件，宏旺半導體多年來與閃存原廠達成戰略合作伙伴關系，基于其優秀的Nand flash供應保障能力，有效保證ICMAX產品的穩定性，用戶數據的安全，在目前閃存缺貨，全線漲價的形式下保障最優性價比。ICMAX eMMC主控主要由行業內盛名廠商提供，并且ICMAX擁有自己核心的FLASH控制軟件技術。

 主控性能---Secure Trim

 Secure Trim能優化并整理無效數據，當有寫入請求時，從“空閑區塊池”中分配新的區塊。包換無效數據的區塊被清理，并把對應的地址信息添加到“空閑區塊池”。

主控性能---動態Wear-Leveling

 Wear-Leveling，就是讓系統平均的讀寫每一個數據塊；分為動態和靜態兩種。

 動態W-L算法保證數據的寫入會被均勻的分布在NAND所在的區塊中，之所以成為動態是因為每次都在緩沖區出來數據，然后寫入內存，主要是為了避免重復不斷地對同一個存儲區進行擦除/寫入，從而讓該存儲單元出現損壞。

當出現一個寫入請求時，動態W-L就會啟動，該算法會先對空閑塊進行瀏覽，尋找一個擦除數值最小的塊單元并寫入數據，同時將該塊的物理地址和主機邏輯地址建立映射。

主控性能---靜態Wear-Leveling

 在特殊情況下，如數據寫入閃存并保持相當長的時間甚至無限期的動態W-L無法起到作用。此時就需要靜態的W-L技術。

靜態W-L會自動偵測不活動塊單元的保持時間，如果時間過長就會啟動檢測機制，尋找在數據塊中擦除次數最小的單元，以及空閑區塊中擦除次數最大的塊單元。

檢查完后，第二個機制會把兩種情況相減，當差值過大時，W-L機制會把擦除次數最小的塊單元的數據搬移到空閑塊中擦除次數最多的塊單元中，然后改變映射地址。

三、eMMC的應用場景及未來

 EMMC體積超小、低復雜度、高度集成、低布線難度使得他在智能硬件設備領域應用越來越廣泛。宏旺半導體適應市場主流標準規范，封裝尺寸有11.5*13*1mm（BAG153)等規格，已與國內多家智能手機、平板電腦、智能電視、游戲機、機頂盒、及車載多媒體終端等物聯網領域廠商合作，從定制化設計研發到封裝測試一步到位，縮短了客戶產品生命周期，加快了他們產品上市。

 EMMC規格的標準從eMMC5.0時代發展到eMMC5.1時代，eMMC下一個時代將會由UFS(Universal Flash Storage)規格接棒，預期未來將在智能型手機及平板計算機等消費類智能型移動裝置上，成為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，有了新的標準，用戶存儲時間將更短。

ICMAX eMMC型號

隨著5G時代引發的硬件更換潮即將形成爆發式增長態勢，以集成電路為核心的現代信息技術產業有望成為經濟發展的加速器。市場時機逐漸成熟、國家不斷加大政策扶持和引導力度的時代背景下，積極擁抱新思想學習新知識，才能一直保持領軍的地位，宏旺半導體會一直努力做到最好。