eMMC是針對(duì)智能型手機(jī)（Smartphone）所設(shè)計(jì)的內(nèi)嵌式存儲(chǔ)器規(guī)格，是外接式記憶卡MMC的延伸，eMMC之后也擴(kuò)散至平板計(jì)算機(jī)（Tablet PC）應(yīng)用領(lǐng)域。
eMMC設(shè)計(jì)概念是把NAND Flash芯片和控制芯片封裝成BGA封裝芯片，可節(jié)省電路板的面積，客戶設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)，也不需考慮內(nèi)建NAND Flash芯片的三星電子（Samsung Electronics）、美光（Micron）、東芝（Toshiba），或是35納米、24納米或19納米制程，便利了手機(jī)客戶設(shè)計(jì)的程序和新產(chǎn)品問世時(shí)間點(diǎn)。
快閃記憶卡協(xié)會(huì)SD協(xié)會(huì)也同樣推出eSD規(guī)格，但目前eMMC在智能型手機(jī)內(nèi)嵌式存儲(chǔ)器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)位置無可動(dòng)搖，幾乎是所有手機(jī)大廠儲(chǔ)存接口的標(biāo)準(zhǔn)，除了蘋果（Apple）必采用自家的設(shè)計(jì)規(guī)范外。
eMMC規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)這幾年也快速演進(jìn)，從eMMC4.3、eMMC4.4、eMMC4.5陸續(xù)問世，而預(yù)計(jì)接棒eMMC規(guī)格的會(huì)是三星電子（Samsung Electronics）主導(dǎo)的UFS（Universal Flash Storage），會(huì)把Mobile RAM等芯片功能都涵蓋。
在智能型手機(jī)領(lǐng)域中，eMMC規(guī)格是主流，但在平板計(jì)算機(jī)或是輕薄型筆記本電腦（NB）上，仍要和SATA接口的固態(tài)硬盤（SSD）做競(jìng)爭(zhēng)，畢竟SATA SSD有讀寫速度上的優(yōu)勢(shì)，不論是隨機(jī)效能（Random Performance）或是連續(xù)效能（Sequential Performance）等，內(nèi)嵌式iSSD也都明顯優(yōu)于eMMC，較適合PC類的產(chǎn)品應(yīng)用，例如新帝的iSSD產(chǎn)品就是SATA接口SSD的代表。
討論到eMMC的發(fā)展歷程，必須要從介紹Flash的歷史開始
Flash分為兩種規(guī)格：NOR Flash和NAND Flash，兩者均為非易失性閃存模塊。
1988年，Intel首次發(fā)出NOR flash技術(shù)，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統(tǒng)天下的局面。NOR類似于DRAM， 以存儲(chǔ)程序代碼為主，可以讓微處理器直接讀取。因?yàn)樽x取速度較快，但晶片容量較低，所以多應(yīng)用在通訊產(chǎn)品中，如手機(jī)。
1989年，東芝公司發(fā)表NAND flash結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)降低每比特的成本，更高的性能，并且像磁盤一樣可以通過接口輕松升級(jí)。因?yàn)镹AND flash的晶片容量相對(duì)于NOR大，更像硬盤，寫入與清除資料的速度遠(yuǎn)快于NOR，所以當(dāng)時(shí)多應(yīng)用在小型機(jī)以儲(chǔ)存資料為主。目前已廣泛應(yīng)用在各種存儲(chǔ)設(shè)備上， 可存儲(chǔ)代碼和資料。
NAND Flash的存儲(chǔ)單元發(fā)展：從 SLC， MLC到TLC，超越摩爾定律
SLC=Single-Level Cell， 即1bit/cell，讀寫速度快，壽命長，價(jià)格是MLC三倍以上，約10萬次讀寫壽命。
MLC=Multi-Level Cell， 即2bit/cell ，速度一般，壽命一般，價(jià)格一般，月3000-10000次讀寫壽命。
TLC=Triple-Level Cell，即3bit/cell，速度慢，壽命短，價(jià)格便宜，約500次讀寫壽命，技術(shù)在逐漸成長中。
摩爾定律是由英特爾（Intel）創(chuàng)始人之一戈登·摩爾（Gordon Moore）提出來的。其內(nèi)容為：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個(gè)月翻兩倍以上。而NAND Flash行業(yè)的摩爾定律周期則只有12個(gè)月。
NAND Flash的存儲(chǔ)單元從最初的SLC（ Single Layer Cell）， 到2003年開始興起MLC （Multi-Layer Cell）， 發(fā)展至今，SLC已經(jīng)淡出主流市場(chǎng)，主流存儲(chǔ)單元正在從MLC向TLC（Triple Layer Cell）邁進(jìn)。納米制程工藝和存儲(chǔ)單元的發(fā)展，使得同樣大小的芯片有更高密度和更多的存儲(chǔ)單元，F(xiàn)lash得以在容量迅速增加的同時(shí)，還大幅降低了單位存儲(chǔ)容量的成本。
但其弊端也輕易顯現(xiàn)，從原來的1bit/cell發(fā)展到后來3bit/cell， 計(jì)算更為復(fù)雜，出錯(cuò)率不免更高，讀寫次數(shù)和壽命也會(huì)更短。在這種情況下現(xiàn)有MLC 和 TLC Flash 都需要搭配一顆高性能的控制芯片來提供EDC和ECC、平均擦寫等Flash管理。
隨著近年平板電腦和智能手機(jī)等在全球熱潮來襲，嵌入式存儲(chǔ)eMMC即營運(yùn)而生
iphone，iPAD帶動(dòng)了智能手機(jī)和平板電腦行業(yè)的迅猛發(fā)展，引發(fā)了電子產(chǎn)品更新?lián)Q代，對(duì)存儲(chǔ)硬件提出了更高的要求。多媒體播放、高清攝像，GPS，各色各樣的應(yīng)用以及外觀輕薄小巧的發(fā)展趨勢(shì)，要求存儲(chǔ)硬件擁有高容量、高穩(wěn)定性和高讀寫速度的同時(shí)，需要存儲(chǔ)芯片在主板中占有更小的空間。然而NAND Flash 隨著納米制程和存儲(chǔ)技術(shù)的主流趨勢(shì)發(fā)展，性能卻在不斷下降?？刹翆憠勖蹋鲥e(cuò)概率高，讀寫速度慢，穩(wěn)定性差。嵌入式存儲(chǔ)芯片eMMC就可以彌補(bǔ)這個(gè)市場(chǎng)需求和NAND Flash發(fā)展的缺口。
eMMC （ Embedded Multi Media Card） 采用統(tǒng)一的MMC標(biāo)準(zhǔn)接口， 把高密度NAND Flash以及MMC Controller封裝在一顆BGA芯片中。針對(duì)Flash的特性，產(chǎn)品內(nèi)部已經(jīng)包含了Flash管理技術(shù)，包括錯(cuò)誤探測(cè)和糾正，flash平均擦寫，壞塊管理，掉電保護(hù)等技術(shù)。用戶無需擔(dān)心產(chǎn)品內(nèi)部flash晶圓制程和工藝的變化。同時(shí)eMMC單顆芯片為主板內(nèi)部節(jié)省更多的空間。
之前市場(chǎng)上流通的eMMC產(chǎn)品均出自國外的廠商閃迪、三星、東芝。而大陸廠商泰勝微科技今年第一個(gè)在國內(nèi)推出了自有品牌BIWIN的eMMC產(chǎn)品，完全自主研發(fā)和封裝測(cè)試，并將其產(chǎn)品命名為qNAND，已于年中推向了市場(chǎng)。泰勝微科技專注于嵌入式存儲(chǔ)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。擁有11年Flash的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，是華南地區(qū)唯一一家擁有12寸晶圓封裝測(cè)試工廠的民營企業(yè)。根據(jù)最新的測(cè)試結(jié)果，BIWIN的品牌eMMC——qNAND在一些關(guān)鍵性能指標(biāo)上大幅優(yōu)于同類產(chǎn)品。作為后來者，泰勝微的表現(xiàn)很值得期待。
上圖為 BIWIN品牌eMMC—qNAND正反面
eMMC的未來
eMMC規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)逐漸從eMMC4.3世代發(fā)展到eMMC4.4世代，eMMC4.5即將問世。就目前JEDEC的規(guī)劃方向來看，eMMC下一個(gè)世代將會(huì)由UFS（Universal Flash Storage）規(guī)格接棒。我們將UFS視為一種銜接eMMC 4.5版后的NAND Flash新接口標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)期未來初期將在智能型手機(jī)及平板計(jì)算機(jī)等新興智能型移動(dòng)裝置上，成為嵌入式儲(chǔ)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(shí)高速存儲(chǔ)大型多媒體文件，同時(shí)在消費(fèi)電子設(shè)備上使用時(shí)降低功耗。有了新的標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)用戶存取90分鐘電影的時(shí)間會(huì)從目前的3分鐘降低到幾秒鐘。這項(xiàng)新的標(biāo)準(zhǔn)將支持手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)等其他消費(fèi)電子產(chǎn)品，并將做為方便通用的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)存在。
eMMC的市場(chǎng)需求
IHS iSuppli公司的研究顯示，在手機(jī)和平板電腦等智能產(chǎn)品的推動(dòng)下，2011年嵌入式多媒體卡（eMMC）出貨量有望大增62%。eMMC是一種閃存產(chǎn)品。
今年eMMC出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)到3.337億個(gè)，高于2010年的2.060億個(gè)。2011年總體手機(jī)出貨量的23%左右，大約相當(dāng)于2.397億部，將采用eMMC，該比例兩年后將升至37%。其它重要的eMMC領(lǐng)域?qū)ㄆ桨咫娔X、電子書閱讀器和具備GPS的便攜導(dǎo)航設(shè)備。攝像機(jī)和機(jī)頂盒也在考慮使用eMMC的可行性。eMMC可提供節(jié)省成本的長期解決方案，而且具有標(biāo)準(zhǔn)化引腳。
未來幾年eMMC出貨量將繼續(xù)上升，預(yù)計(jì)2012年增長42.3%至4.749億個(gè)，2015年達(dá)到7.791億個(gè)，如圖4所示。手機(jī)將是eMMC市場(chǎng)的最大領(lǐng)域，2015年該領(lǐng)域的出貨量將達(dá)到5.601億個(gè)，占72%。平板電腦將是第二大eMMC應(yīng)用市場(chǎng)，四年內(nèi)該領(lǐng)域的出貨量將從今年的1800萬個(gè)劇增到1.48億個(gè)。
eMMC的發(fā)展非常迅速，性能幾乎逐年提升。IHS iSuppli公司的研究顯示，作為一種成本劃算的高密度閃存，eMMC已成功打入智能手機(jī)和平板電腦等高端市場(chǎng)，這些產(chǎn)品要求較高的存儲(chǔ)密度，同時(shí)要求低功耗和較小的引腳。
尤其是，4.5 eMMC規(guī)范增加了幾種新能力來提高壽命，包括每秒200MB的單數(shù)據(jù)率HS200模式，幾乎把現(xiàn)有內(nèi)存?zhèn)鬏斔俣忍岣吡艘槐丁Ｔ撘?guī)范還允許增加一個(gè)易失性（volatile）緩存，進(jìn)一步利用eMMC portioning來實(shí)現(xiàn)更快的程度。
IHS公司認(rèn)為，隨著NAND技術(shù)發(fā)展成各種更加專門的解決方案，eMMC將獲得更大的增長動(dòng)能。它帶來了多個(gè)供應(yīng)商之間的兼容性、長期支持和可接受的成本。另外，該產(chǎn)品較強(qiáng)的可靠性與性能，將幫助其進(jìn)入未來的高端產(chǎn)品之中，從而確保eMMC市場(chǎng)在未來幾年保持增長。
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