萬物互聯(lián)是大趨勢(shì)，與之相關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景之內(nèi)的產(chǎn)品將成為存儲(chǔ)器最重要的應(yīng)用市場(chǎng)，對(duì)于這些產(chǎn)品，由于需要大容量和開發(fā)的便捷性，存儲(chǔ)的首選便是eMMC。

在之前的文章中，我們提到過，隨著移動(dòng)設(shè)備基礎(chǔ)性能的提升，更有發(fā)展?jié)摿Φ腢FS閃存顯然比eMMC閃存更加適合移動(dòng)設(shè)備，也更加符合移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展進(jìn)程，所以到現(xiàn)在為止，在中高端手機(jī)中，基本上是USF3.0及USF2.0的天下，eMMC在移動(dòng)設(shè)備消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)城池接連失陷，幾年前的華為“閃存門”也很直觀的說明了市場(chǎng)的選擇，這些內(nèi)容都在之前eMMC相關(guān)的文章中提到過。

但eMMC閃存并不會(huì)退出歷史舞臺(tái)，eMMC閃存在如錄音筆、汽車導(dǎo)航、智能后視鏡、監(jiān)控?cái)z像機(jī)， AR/VR、智能手表、游戲機(jī)、機(jī)頂盒等領(lǐng)域甚至更吃香。?因?yàn)閑MMC相當(dāng)于Nand Flash+主控IC ，它的一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)是在封裝中集成了一個(gè)控制器，提供標(biāo)準(zhǔn)接口并管理閃存，使得產(chǎn)品制造廠商就能專注于產(chǎn)品開發(fā)的其它部分，并縮短向市場(chǎng)推出產(chǎn)品的時(shí)間。這些特點(diǎn)對(duì)于希望通過縮小光刻尺寸和降低成本的NAND供應(yīng)商來說，同樣的重要。

eMMC為什么如此受歡迎，就需要回答eMMC是什么這個(gè)問題。本公眾號(hào)在之前關(guān)于eMMC的推文中已經(jīng)詳細(xì)的從物理結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)（如圖2和圖3）兩個(gè)方面介紹過，現(xiàn)在僅僅是稍微回顧一下。eMMC是符合EMMC接口的存儲(chǔ)芯片，其實(shí)就是Nand進(jìn)行一定的管理和封裝后形成的。它的物理封裝、硬件電平和腳位、軟件時(shí)序都為兼容和可替換性考慮，現(xiàn)在基于成本考慮一般選用MLC NAND FLASH。一般內(nèi)部?jī)?nèi)置了一個(gè)控制器，解決了NAND的時(shí)序、壞塊和ECC問題。

軟件方面，eMMC芯片中有幾個(gè)分區(qū)，分別是Boot1、Boot2；RPMB partition；General Purpose Partition 1～4和User Area區(qū)，分別用于啟動(dòng)系統(tǒng)、保存指紋信息等安全相關(guān)的數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)系統(tǒng)或者用戶數(shù)據(jù)。

圖 2 eMMC 的硬件架構(gòu)

圖 3 eMMC 的軟件架構(gòu)

因?yàn)橐陨蟚MMC的特點(diǎn)，相對(duì)NAND FLASH 來說，eMMC在需要大容量存儲(chǔ)的市場(chǎng)性價(jià)比更高，且軟件處理方面更簡(jiǎn)單。對(duì)于更新迭代較快的消費(fèi)電子市場(chǎng)來說，制造廠商可以縮短研發(fā)周期，大大加快了產(chǎn)品的迭代上市。

目前有工業(yè)級(jí)、工業(yè)寬溫級(jí)和車規(guī)級(jí)eMMC，主要應(yīng)用在高端家電、工業(yè)設(shè)備和汽車設(shè)備上，即手機(jī)平板除外的部分消費(fèi)電子、工業(yè)產(chǎn)品和汽車電子領(lǐng)域。包括機(jī)頂盒(STB)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能電視/智能家電以及各種物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、可穿戴設(shè)備等。在這些產(chǎn)品的應(yīng)用中，需要考慮的是：①容量；②應(yīng)用年限（穩(wěn)定性）；③?安全性。

作為非易失性存儲(chǔ)器市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，Macronix推出了e?MMC系列產(chǎn)品? 內(nèi)存滿足大容量存儲(chǔ)和高可靠性應(yīng)用的需要，結(jié)合了多年來閃存設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及其先進(jìn)的內(nèi)部NAND閃存制造技術(shù)。（如圖 4為旺宏eMMC 產(chǎn)品一覽）

圖 4 旺宏eMMC 產(chǎn)品一覽表

憑借在嵌入式解決方案方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，Macronix能夠開發(fā)優(yōu)化的管理固件，以提供更長(zhǎng)的產(chǎn)品壽命和可靠的數(shù)據(jù)完整性。解決方案優(yōu)化了內(nèi)存映射、塊管理、損耗均衡和錯(cuò)誤校正技術(shù)，以滿足設(shè)計(jì)人員對(duì)可靠性的要求。面對(duì)苛刻的應(yīng)用環(huán)境的挑戰(zhàn)，Macronix的e?MMC?內(nèi)存可以幫助設(shè)計(jì)人員提高系統(tǒng)可用性，減少維護(hù)工作。Macronix將其MLC NAND閃存和控制器集成在一個(gè)BGA軟件包中，并提供到主機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口。

在單一封裝中整合了閃存與控制器的嵌入式多媒體存儲(chǔ)卡(eMMC)規(guī)格儲(chǔ)存方案，在目前的嵌入式系統(tǒng)，包括機(jī)頂盒(STB)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能電視/智能家電以及各種物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、可穿戴設(shè)備 中應(yīng)用逐漸廣泛。

eMMC方案在設(shè)備內(nèi)主要是做為程序代碼儲(chǔ)存，因此嵌入式應(yīng)用的容量需求一般在8GB以下，為避免eMMC 在產(chǎn)品中“大材小用”造成資源浪費(fèi)、成本升高，旺宏規(guī)劃eMMC產(chǎn)品線時(shí)，在主流的4GB容量以外，因應(yīng)小容量eMMC產(chǎn)品需求缺口順勢(shì)推出2GB與1GB產(chǎn)品，不但幫助客戶在應(yīng)用eMMC時(shí)有更好的性價(jià)比選擇，還依據(jù)嵌入式設(shè)備的應(yīng)用特性，進(jìn)一步強(qiáng)化產(chǎn)品可靠度。小容量的1-2GB產(chǎn)品在智能手表這樣的應(yīng)用方向是較為合適的，既沒有浪費(fèi)，也提升了整體的應(yīng)用體驗(yàn)。

不同于手機(jī)約只有兩年的汰換周期（如圖5 應(yīng)用于不同產(chǎn)品的Emmc 需要滿足不同的要求），嵌入式設(shè)備壽命至少三到五年，因此旺宏的eMMC產(chǎn)品特別強(qiáng)調(diào)讀寫壽命、數(shù)據(jù)完整性、斷電保護(hù)機(jī)制等方面的性能，并提供更長(zhǎng)的供應(yīng)期(五年以上)，以確保終端客戶無后顧之憂，使用者使用串口命令查看擦寫次數(shù)即可判斷eMMC的使用壽命。

圖 5

旺宏自主開發(fā)的eMMC控制IC與固件能夠確保每一環(huán)節(jié)的質(zhì)量，也能針對(duì)客戶不同的應(yīng)用需求進(jìn)行客制化調(diào)整。比如智能家電、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等產(chǎn)品特別著重于數(shù)據(jù)保存（Data Retention）能力的要求，此時(shí)就能透過提供強(qiáng)化設(shè)計(jì)的eMMC固件來滿足長(zhǎng)期可靠性的要求。

質(zhì)量為先，無論是在旺宏eMMC主打的針對(duì)小容量便攜設(shè)備、家電和工業(yè)設(shè)備的eMMC，還是汽車電子，質(zhì)量和穩(wěn)定性才是王道。比如特斯拉的老款Model S和Model X曾經(jīng)出現(xiàn)過“eMMC 故障”，即因由于大量的日志被寫入eMMC，導(dǎo)致芯片損耗過快才最終崩潰，于是出現(xiàn)觸摸屏反應(yīng)遲鈍、開機(jī)時(shí)間變長(zhǎng)、屏幕死機(jī)、重啟，甚至MCU單元完全失效等問題。所以eMMC的車規(guī)級(jí)認(rèn)證和足夠用戶產(chǎn)品使用的擦寫次數(shù)、多種極端環(huán)境下保持的穩(wěn)定性，對(duì)于汽車應(yīng)用來說尤其重要。對(duì)于高端家電也是如此，雖然沒有汽車的大量日志的寫入，然而，汽車電子產(chǎn)業(yè)對(duì)存儲(chǔ)的需求主要來自于IVI、TBOX和數(shù)字儀表盤等產(chǎn)品，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每臺(tái)車對(duì)存儲(chǔ)的需求量在32GB左右，高端家電使用的8GB 的eMMC 產(chǎn)品，對(duì)于日常的日志寫入和統(tǒng)計(jì)相對(duì)而言也需要不小的優(yōu)化率和不錯(cuò)的穩(wěn)定性，以使得長(zhǎng)期使用無憂。

旺宏的eMMC產(chǎn)品主要應(yīng)用于工業(yè)電子、高端家電，除此以外，eMMC在現(xiàn)在和未來的一大應(yīng)用市場(chǎng)汽車電子還尚未涉足。但是，旺宏具有通過AEC-Q100 Grade 2/3級(jí)品質(zhì)考核認(rèn)證的NAND FLASH，未來是否會(huì)推出符合車用市場(chǎng)的eMMC產(chǎn)品，我們拭目以待。

車用電子蓬勃發(fā)展，其應(yīng)用也從影音娛樂系統(tǒng)、智能儀表板及主動(dòng)式先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向?yàn)橹悄芷?、車?lián)網(wǎng)，及自動(dòng)駕駛車等新進(jìn)技術(shù)，隨著新科技的運(yùn)用與發(fā)展趨勢(shì)，未來的汽車宛如擁有人工智能的電腦服務(wù)器，對(duì)存儲(chǔ)器需求將大幅躍增。

如今萬物互聯(lián)的趨勢(shì)愈加鮮明，在萬物互聯(lián)的框架下，以汽車驅(qū)動(dòng)的車聯(lián)網(wǎng)，會(huì)持續(xù)帶來巨大的數(shù)據(jù)增量。將來汽車的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)主要來自信息娛樂系統(tǒng)、儀表盤、ADAS系統(tǒng)、通信和動(dòng)力系統(tǒng)五大方面（如圖6為車載部件架構(gòu)圖），尤其是通信和ADAS系統(tǒng)，它的自適應(yīng)巡航、自適應(yīng)燈光控制、交通標(biāo)志識(shí)別等等許多功能都需要極大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)運(yùn)算來維持其正常的運(yùn)行，這就需要汽車存儲(chǔ)器能夠提供大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)傳輸，以及更快的讀寫速度。再加上車載中控、車載后視鏡、車載導(dǎo)航儀、行車記錄儀等標(biāo)準(zhǔn)化配置，總體都對(duì)汽車數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提了更高的要求——數(shù)據(jù)傳輸更快，碼流要更大，以及數(shù)據(jù)運(yùn)算的準(zhǔn)確性。未來預(yù)計(jì)每輛汽車每天將生成72GB數(shù)據(jù)量，車聯(lián)網(wǎng)將和周邊的設(shè)施進(jìn)行多項(xiàng)互聯(lián)，整體與車相關(guān)的車聯(lián)網(wǎng)每年將達(dá)到5000EB數(shù)據(jù)量。這對(duì)于存儲(chǔ)的存儲(chǔ)量和吞吐效率要求將會(huì)越來越高。

圖 6 車載部件架構(gòu)圖

ADAS系統(tǒng)的流暢性、穩(wěn)定性與汽車存儲(chǔ)主控技術(shù)的迭代更新都有著密切的關(guān)系，需要提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)和碼流。車輛在錄制和調(diào)取信息的過程中，要保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和及時(shí)性，如果在行駛過程中，出現(xiàn)卡頓或數(shù)據(jù)不穩(wěn)定不僅會(huì)影響到汽車的正常行駛，甚至引發(fā)交通事故。在智能汽車領(lǐng)域，筆者認(rèn)為，數(shù)年內(nèi)，在完全實(shí)現(xiàn)類似智能手機(jī)一樣的大移動(dòng)互聯(lián)之前，在汽車完全完成車聯(lián)網(wǎng)，在智慧交通物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)更加完善之前，在真正的萬物互聯(lián)到來之前，eMMC都仍然是汽車領(lǐng)域當(dāng)之無愧的存儲(chǔ)之王。因此eMMC產(chǎn)品在汽車市場(chǎng)仍然占據(jù)極大的份額。

在極速的智能化面前，UFS將成為主流，然而，在完成一切基礎(chǔ)構(gòu)建以使得萬物互聯(lián)成為可能之前，eMMC仍然具有不可撼動(dòng)的地位。或許，當(dāng)電子設(shè)備更加智能化那一天到來時(shí)，UFS也會(huì)被取代，畢竟智能化社會(huì)終將要到來。離開智能機(jī)，eMMC還會(huì)一切還需要它的場(chǎng)合。

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