ذخیره سازی EMMC روند فعلی و چشم انداز آینده

هنگامی که تلفن هوشمند، تبلت یا دستگاه اینترنت اشیا شما بوت می شود، آیا تا به حال فکر کرده اید که چه چیزی این عملیات خواندن و نوشتن سریع داده ها را امکان پذیر می کند؟ پاسخ احتمالاً در eMMC (Embedded MultiMediaCard) قرار دارد.به عنوان یک راه حل ذخیره سازی که به طور گسترده در دستگاه های تلفن همراه و سیستم های جاسازی شده استفاده می شوددر این مقاله اصول فنی، کاربردهای آن را بررسی خواهیم کرد.و روند آینده این فناوری ذخیره سازی ضروری.

eMMC، یا کارت چند رسانه ای جاسازی شده، یک دستگاه ذخیره سازی غیر قابل تغییر است که حافظه فلش و یک کنترل کننده حافظه فلش را به یک بسته واحد ادغام می کند.بر اساس فن آوری فلش NAND و با استفاده از استاندارد رابط MMC (MultiMediaCard)، مزیت اصلی eMMC نسبت به فلش مستقل سنتی NAND در کنترل کننده یکپارچه آن است.این ادغام طراحی سیستم را ساده می کند در حالی که یک رابط استاندارد برای پیاده سازی آسان فراهم می کنداین ویژگی ها باعث می شود که eMMC انتخاب ایده آل برای دستگاه های تلفن همراه و سیستم های جاسازی شده با الزامات سختگیرانه برای اندازه، مصرف برق و هزینه باشد.

هسته eMMC شامل تراشه های فلش NAND و یک کنترل کننده است. فلش NAND ذخیره سازی داده های واقعی را مدیریت می کند، در حالی که کنترل کننده عملکردهای حیاتی از جمله عملیات خواندن / نوشتن را مدیریت می کند.مدیریت بد بلوککنترل کننده از طریق رابط MMC با سیستم میزبان ارتباط برقرار می کند، دستورات را دریافت می کند و عملیات مربوطه را انجام می دهد.

فلاش NAND یک نوع حافظه غیر ناپایدار است که حتی در صورت قطع برق داده ها را حفظ می کند. این دستگاه عملیات خواندن، نوشتن و پاک کردن را در بلوک ها انجام می دهد و دارای چرخه های محدود برنامه / پاک کردن است.انواع مختلف فلش NAND ٫ از جمله SLC, MLC, TLC, و QLC ویژگی های مختلفی در چگالی ذخیره سازی، عملکرد و طول عمر را ارائه می دهند. eMMC به طور معمول از فلش MLC یا TLC NAND برای تعادل عملکرد، هزینه و ظرفیت ذخیره سازی استفاده می کند.

کنترل کننده eMMC به عنوان جزء مرکزی فناوری عمل می کند و عملیات مختلف فلش NAND را مدیریت می کند:

• عملیات خواندن / نوشتن:کنترل کننده درخواست های سیستم میزبان را دریافت می کند و آنها را به آدرس های فیزیکی و دستورات عملیات برای فلش NAND ترجمه می کند.
• مدیریت بلاک بد:از آنجایی که فلش NAND ممکن است حاوی بلوک های معیوب باشد، کنترل کننده آنها را شناسایی و مدیریت می کند تا اطمینان از قابلیت اطمینان داده ها وجود داشته باشد.
• تراز شدن لباس:با توجه به چرخه های محدود برنامه / پاک کردن فلش NAND ، کنترل کننده از الگوریتم های سطح بندی فرسایش برای توزیع عملیات به طور مساوی در سراسر حافظه فلش استفاده می کند و طول عمر eMMC را افزایش می دهد.
• کد اصلاح خطا (ECC):کنترل کننده از الگوریتم های ECC برای تشخیص و اصلاح خطاها در فلش NAND استفاده می کند و یکپارچگی داده ها را افزایش می دهد.

eMMC از استاندارد رابط MMC استفاده می کند که پروتکل های ارتباطی و رابط های فیزیکی بین eMMC و سیستم های میزبان را تعریف می کند.رابط MMC از حالت های عملیاتی متعدد پشتیبانی می کند، چند بایت و حالت های با سرعت بالا برای پاسخگویی به نیازهای عملکردی متفاوت.

eMMC در دستگاه های مختلف تلفن همراه و سیستم های جاسازی شده استفاده گسترده ای دارد، از جمله:

• تلفن های هوشمند و تبلت:به عنوان ذخیره سازی اصلی برای سیستم عامل ها، برنامه ها و داده های کاربر استفاده می شود.
• دستگاه های IoT:استفاده می شود در دستگاه های خانگی هوشمند، پوشیدنی ها و سنسورهای صنعتی برای ذخیره نرم افزار، داده های پیکربندی و خواندن سنسور.
• سیستم های اطلاعات و سرگرمی خودرو:سیستم عامل ها، نقشه های ناوبری و محتوای چند رسانه ای را ذخیره می کند.
• خوانندگان کتاب الکترونیکی:کتاب ها و اسناد دیجیتالی داره

با پیشرفت تکنولوژی، eMMC به سمت تراکم ذخیره سازی بالاتر، سرعت خواندن / نوشتن سریعتر و مصرف انرژی پایین تر تکامل می یابد.

• UFS (حفظ فلش جهانی):این استاندارد ذخیره سازی فلش پیشرفته تر از رابط های سریالی و پروتکل های کارآمد برای ارائه عملکرد برتر و بهره وری انرژی استفاده می کند.UFS به تدریج جایگزین eMMC در دستگاه های تلفن همراه بالا و سیستم های جاسازی شده است.
• 3D NAND:با قرار دادن چندین لایه فلش NAND به صورت عمودی، فناوری 3D NAND تراکم ذخیره سازی را افزایش می دهد. این فناوری به طور گسترده در eMMC و UFS برای ارائه ظرفیت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
• NVMe (NON-Volatile Memory Express):NVMe که به طور خاص برای ذخیره سازی فلش طراحی شده است، عملکرد بالاتری و تاخیر کمتری را ارائه می دهد. این در راه حل های پیشرفته eMMC و UFS برای پاسخگویی به نیازهای ذخیره سازی بالا اجرا می شود.

به عنوان یک راه حل ذخیره سازی جاسازی شده بالغ، eMMC نقش مهمی در دستگاه های تلفن همراه و سیستم های جاسازی شده ایفا می کند.و روند آینده به ما کمک می کند تا این فناوری ذخیره سازی حیاتی را بهتر درک و استفاده کنیمدر حالی که راه حل های جدید مانند UFS در حال پیشرفت هستند، eMMC در بسیاری از برنامه ها اهمیت قابل توجهی را حفظ می کند.به زندگی دیجیتالی ما راحتی بیشتری می دهد..