引言：中國是全球電子產(chǎn)品的制造大國，近年來亦成為全球最大的半導(dǎo)體產(chǎn)品消費市場，為了擺脫對外的依賴，政府積極扶植當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)，由上到下打造一條龍式集成電路產(chǎn)業(yè)鏈，全力扶持晶片設(shè)計、制造、封裝、測試等領(lǐng)域，深圳作為全球電子制造中心，我國規(guī)模最大、整體水平最高的電子信息產(chǎn)業(yè)重要基地，半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展一直走在行業(yè)前端。
隨著智能硬件，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高速發(fā)展，硬件產(chǎn)品的更新迭代與產(chǎn)業(yè)鏈上每個構(gòu)件持續(xù)的科研投入密切相關(guān)，產(chǎn)業(yè)鏈上單個產(chǎn)品對整個行業(yè)有什么重大影響?在高新技術(shù)企業(yè)高手如云的深圳南山區(qū)以eMMC存儲研究的企業(yè)為何會獲得政府授予領(lǐng)軍企業(yè)的稱號?
授予深圳佰維存儲有限公司領(lǐng)軍企業(yè)稱號
一、eMMC的發(fā)展歷程
1989年，東芝公司發(fā)表NANDflash結(jié)構(gòu)。NANDFlash的存儲單元發(fā)展經(jīng)歷了從SLC,MLC到TLC三個進程。從最初的SLC(SingleLayerCell),到2003年開始興起MLC(Multi-LayerCell),發(fā)展至今，SLC已經(jīng)淡出主流市場，主流存儲單元正在從MLC向TLC(TripleLayerCell)邁進。隨著存儲產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，eMMC主控制器很好的解決了對MLC和TLC的管理，更好的實現(xiàn)ECC糾錯機制、區(qū)塊管理、平均抹寫存儲區(qū)塊技術(shù)、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，F(xiàn)lash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(shè)備產(chǎn)品在全球熱潮來襲，嵌入式存儲eMMC在微型化產(chǎn)品小輕薄發(fā)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(chǎn)品主要出自國外的廠商三星、東芝等。深圳佰維科技有限公司1995年成立以來專注存儲與電子產(chǎn)品微型化研究，在存儲領(lǐng)域憑借多年經(jīng)驗積累2011年在國內(nèi)第一個推出eMMC產(chǎn)品，完全自主研發(fā)和封裝測試，降低了產(chǎn)品從研到產(chǎn)的中間差價和溝通成本，使客戶獲得更優(yōu)性價比。此后佰維對eMMC不斷增加科研投入，目前佰維eMMC能夠提供覆蓋2G~128G滿足不同產(chǎn)品需求。卓越的市場遠見先人一步加適用市場與時俱進是佰維在eMMC領(lǐng)域保持世界級領(lǐng)先水平的兩大法寶。
二、eMMC物理屬性
EMMC的解決方案由標(biāo)準(zhǔn)MMC封裝接口、主控制器(控制芯片)、快閃存存儲器設(shè)備(Nandflash芯片)三部分構(gòu)成。采用eMMC5.1和eMMC4.51接口規(guī)范，接口速度高達每秒400MB/S，另外，BIWINeMMC具有快速、可升級的性能，同時支持1.8V及3.3V電壓。
Nandflash是最重要的存儲部件。佰維多年來與閃存原廠達成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系?；谄鋬?yōu)秀的Nandflash供應(yīng)保障能力，有效保證佰維產(chǎn)品的穩(wěn)定性，用戶數(shù)據(jù)的安全，在目前閃存缺貨，全線漲價的形式下保障最優(yōu)性價比。
EMMC主控主要由佼佼者廠商慧榮提供，佰維擁有自己核心的FLASH控制軟件技術(shù)。
主控性能---SecureTrim
SecureTrim能優(yōu)化并整理無效數(shù)據(jù)，當(dāng)有寫入請求時，從"空閑區(qū)塊池"中分配新的區(qū)塊。包換無效數(shù)據(jù)的區(qū)塊被清理，并把對應(yīng)的地址信息添加到"空閑區(qū)塊池"。
主控性能---動態(tài)Wear-Leveling
Wear-Leveling，就是讓系統(tǒng)平均的讀寫每一個數(shù)據(jù)塊;分為動態(tài)和靜態(tài)兩種。
動態(tài)W-L算法保證數(shù)據(jù)的寫入會被均勻的分布在NAND所在的區(qū)塊中，之所以成為動態(tài)是因為每次都在緩沖區(qū)出來數(shù)據(jù)，然后寫入內(nèi)存，主要是為了避免重復(fù)不斷地對同一個存儲區(qū)進行擦除/寫入，從而讓該存儲單元出現(xiàn)損壞。
當(dāng)出現(xiàn)一個寫入請求時，動態(tài)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(shù)值最小的塊單元并寫入數(shù)據(jù)，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(tài)Wear-Leveling
在特殊情況下，如數(shù)據(jù)寫入閃存并保持相當(dāng)長的時間甚至無限期的動態(tài)W-L無法起到作用。此時就需要靜態(tài)的W-L技術(shù)。
靜態(tài)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(shù)據(jù)塊中擦除次數(shù)最小的單元，以及空閑區(qū)塊中擦除次數(shù)最大的塊單元。
檢查完后，第二個機制會把兩種情況相減，當(dāng)差值過大時，W-L機制會把擦除次數(shù)最小的塊單元的數(shù)據(jù)搬移到空閑塊中擦除次數(shù)最多的塊單元中，然后改變映射地址。
三、eMMC的應(yīng)用場景及未來
EMMC體積超小、低復(fù)雜度、高度集成、低布線難度使得他在智能硬件設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。佰維適應(yīng)市場主流標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，封裝尺寸有11.5*13*0.9mm(BAG153)，12*16*1.0mm(BAG169)，14*18*1.0mm(BAG169)等規(guī)格。已與國內(nèi)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(lián)網(wǎng)領(lǐng)域廠商合作，從定制化設(shè)計研發(fā)到封裝測試一步到位，縮短了客戶產(chǎn)品生命周期，加快了他們產(chǎn)品上市。
EMMC規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)從eMMC4.5時代發(fā)展到eMMC5.1時代，eMMC下一個時代將會由UFS(UniversalFlashStorage)規(guī)格接棒，預(yù)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(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備上使用時降低功耗。有了新的標(biāo)準(zhǔn)，用戶存儲時間將更短。
云計算、大數(shù)據(jù)、可穿戴、人工智能、無人機應(yīng)用正在形成爆發(fā)式增長態(tài)勢，以集成電路為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)有望成為經(jīng)濟發(fā)展的加速器。智能硬件強大的供應(yīng)鏈體系，完成了智能硬件高質(zhì)低價的平民化路線。市場時機逐漸成熟、國家不斷加大政策扶持和引導(dǎo)力度的時代背景下，積極擁抱新思想學(xué)習(xí)新知識，才能一直保持領(lǐng)軍的地位。
