Чем отличается память emmc от nand flash. Выход из строя eMMC памяти на планшетах и телефонах

NAND FLASH - надежная и недорогая память. Она используется в самых различных приложениях: от сотовых телефонов до автомобильных навигаторов. Микросхемы памяти eMMC также используют NAND FLASH. Однако они обеспечивают гораздо больший уровень надежности. Это достигается за счет встроенного управляющего контроллера. Стоит отметить, что и eMMC бывают разные. Недавно компания SMART Modular Technologies анонсировала линейку микросхем памяти SH8M повышенной надежности для ответственных приложений.

Рис. 1. eMMC от компании SMART Modular Technologies

В результате сотрудничества двух организаций MultiMediaCard Association (MMCA) и JEDEC Solid State Technology Association (JEDEC) появился новый стандарт eMMC. С одной стороны он использует наработки по стандартизации NAND FLASH от MMCA, с другой стороны, соответствует требованиям JEDEC по корпусному исполнению.

Каковы же основные особенности eMMC-памяти? Во-первых, она объединяет в себе NAND FLASH и MMC-контроллер. Во-вторых, eMMC выпускается в стандартном корпусном исполнении JEDEC ® MO-304 (100-выводной BGA) или MO-276 (153-выводной BGA).

Наличие MMC-контроллера дает пользователю очевидные преимущества (рис. 2). При использовании простой NAND FLASH необходим программный драйвер, который будет решать все вопросы по обеспечению целостности информации: контроль ошибок, определение битых секторов и т.д. В eMCC все эти функции берет на себя встроенный MMC-контроллер памяти. В результате нагрузка на управляющий процессор или микроконтроллер снижается. Кроме того, eMMC оказывается более защищенным носителем информации.

Рис. 2. Сравнение организации обмена данными с простой NAND FLASH и eMMC

В отличие от других носителей (например, SD-карты), eMMC - встраиваемый тип памяти. Микросхемы eMMC предназначены для монтажа на печатную плату. В итоге, они представляют собой более медленную, но и более дешевую альтернативу SSD для различных приложений (планшеты, смартфоны и т.д.). Стандартизация корпусного исполнения в данном случае -логичный шаг для упрощения проектирования устройств с eMMC.

Таким образом, eMMC становится идеальным выбором в качестве встроенной памяти различных приложений: планшеты, смартфоны, навигаторы и т.д. Однако есть области, в которых требования к надежности носителей информации оказываются достаточно жесткими. Например, в автомобильной и промышленной электронике. Именно для этих областей компания SMART Modular Technologies разработала eMMC серии SH8M повышенной надежности (рис. 3).

Рис. 3. Микросхемы SH8M eMMC повышенной надежности

SH8M - микросхемы eMMC-памяти объемом 8/ 16/ 32/ 64 Гбайт. SH8M отвечают требованиям JEDEC/ MMC4.51 и выпускаются в двух вариантах корпусного исполнения: JEDEC ® MO-304 (100-выводной BGA) или MO-276 (153-выводной BGA).

Основной отличительной чертой SH8M является высокий уровень надежности, что обеспечивается двумя факторами: широким диапазоном рабочих температур и соответствием требованиям стандартов AEC-Q100.

Для пользователей доступны два варианта исполнения SH8M с различными температурными диапазонами. Версия Extended допускает работу в диапазоне -25...+85 ºC. А версия Industrial в диапазоне -40...+85 ºC. Версия Extended, очевидно, предназначена для коммерческих приложений, в то время как микросхемы с диапазоном Industrial найдут применение в автомобильной и промышленной электронике.

SH8M соответствует требованиям стандартов для автомобильных приложений AEC-Q100:

• AEC-Q100-002-E Human Body Model (HBM) ± 2000 В класс H2;
• AEC-Q100-003-E Machine Model (MM) ± 200 D класс M3;
• AEC-Q100-011 Rev-C Charge Device Model (CDM) ±750 В класс С5;
• AEC-Q100-004-D.

Для именования микросхем используется достаточно сложное обозначение, которое включает: серию памяти (SH8M), код объема памяти, тип корпуса, тип конфигурации, код программой версии, форма поставки, версия температурного исполнения.

Самым большим объемом памяти 64 Гбайт в данной линейке могут похвастаться микросхемы:

• SH8M64GAITDFAAE01- 64 Гбайт, -25...+85 ºC (версия Extended), JEDEC ® MO-304 (100-выводной BGA);
• SH8M64GAITDFAAI01 - 64 Гбайт, -40...+85 ºC (версия Industrial), JEDEC ® MO-304 (100-выводной BGA);
• SH8M64GBGTDFAAE01- 64 Гбайт, -25...+85 ºC (версия Extended), JEDEC ® MO-276 (153-выводной BGA);
• SH8M64GBGTDFAAI01- 64 Гбайт, -40...+85 ºC (версия Industrial), JEDEC ® MO-276 (153-выводной BGA).

Высокий уровень защиты SH8M делает возможным их использование в автомобильной и промышленной электронике, а также в других ответственных приложениях. Однако полный список областей их применения значительно шире и включает в себя следующие пункты:

• автомобильная электроника;
• промышленная электроника;
• медицинское оборудование;
• сетевое оборудование;
• RFID-сканеры;
• VoIP;
• серверы и т.д.

Характеристики микросхем памяти серии SH8M:

• Тип памяти: eMMC NAND FLASH;
• Объем памяти: 8/ 16/ 32/ 64 Гбайт;
• Интерфейс связи: параллельный (8 линий данных и сигналы управления);
• Частота тактирования: до 53 МГц (SDR/ DDR);
• Особенности MMC: поддержка JEDEC/ MMC4.51;
• Совместимость с предыдущими стандартами MMC: есть;
• Напряжение питания VCC: 2,7...3,6 В; VCCQ: 1,7...1,95 В или 2,7...3,6 В;
• Диапазон рабочих температур: -25...+85 ºC (версия Extended), -40...+85 ºC (версия Industrial);
• Диапазон температур хранения: -40...+85 ºC;
• Корпусное исполнение: JEDEC ® MO-304 (100-выводной BGA) или MO-276 (153-выводной BGA).

О компании

SMART Modular Technologies - крупный производитель различных типов носителей информации. Номенклатура компании включает в себя три основных сегмента: оперативная DRAM-память (DDR, DDR2, DDR3, DDR4), встраиваемая память (Embedded USB, eMMC, M.2 SATA, mSATA), съемные носители информации (CF Card, microSD, SATA SSD, SD Card, USB Flash Drive).

И P10 Plus поступили в продажу со скандалом: из-за дефицита использовались разные модули флэш-памяти. У одних был eMMC 5.1, в других – UFS 2.0, в третьих – UFS 2.1. Конечно, на фоне гнущегося iPhone 6 Plus и взрывающегося Samsung Galaxy Note 7 это не скандал, а скандальчик, но все равно неприятно. Все-таки, eMMC 5.1 примерно в три раза медленнее UFS 2.1.

Если вам кажется, что единственная характеристика памяти – это ее количество, то вы ошибаетесь. В этой статье расскажем, какие типы памяти используются в мобильных устройствах, чем они отличаются между собой и какой из них предпочтительнее.

На что влияет скорость памяти смартфона

Скорость памяти напрямую влияет на быстродействие девайса. Все операции так или иначе связаны с данными, которые хранятся на устройстве, и если они обрабатываются быстрее, то и все процессы ускоряются.

То, насколько быстро будет работать смартфон, зависит от скорости чтения. Запись в этом плане не так важна – она везде значительно выше, чем нужно. Трудно придумать что-то сложнее для памяти, чем запись видео в 4K, но и здесь необходима скорость всего около 30 МБ/с (для качества видео со смартфона этого пока достаточно). Поэтому если вы не часто перекидываете файлы с компьютера на смартфон, то про скорость записи можно забыть.

Huawei P10, попавшийся на разных типах памяти

Быстродействие памяти зависит и от ее объема. Чем больше свободного пространства – тем больше каналов, в которых информация может параллельно обрабатываться. Когда вы забиваете доступный объём под завязку, каналов становится меньше и скорость падает. Забить под завязку 32 ГБ гораздо проще, чем 128 и уж тем более 256 ГБ, поэтому базовые версии смартфонов будут медленнее. Но почувствуете вы это только при записи больших объемов информации. Отчасти с этим связано то, что смартфоны со временем хуже работают. Поэтому рекомендуем всегда держать свободным около 5 ГБ памяти. Не меньше.

eMMC

Если не вдаваться в хитросплетения технологий и всяких терминов, то eMMC – это обычная флешка, которая используется в качестве постоянной памяти. Этот формат очень популярен в мобильных устройствах. До недавнего времени он использовался практически везде: в смартфонах, планшетах, плеерах, хромбуках и некоторых трансформерах. Даже в недавно протестированном нами был задействован этот тип накопителя.

Jumper EZbook 3 - ноутбук с памятью формата eMMC — чувствует он при этом себя хорошо

Последняя версия формата, eMMC 5.1, вышла в 2015 году. Скорость чтения составляет 250 МБ/с, записи – 125 МБ/с.

UFS

UFS – это главный соперник eMMC в мобильных устройствах, а Samsung и вовсе называет технологию не иначе как «будущее флэш-памяти». Она действительно намного быстрее конкурента за счет улучшенного принципа работы. В eMMC процессы чтения и записи происходят по очереди (Half Duplex), а в UFS – одновременно (Full Duplex).

Отличие принципа работы UFS от eMMC

Из-за этого UFS значительно быстрее и расходует меньше энергии. Стандарт UFS 2.0 осуществляет чтение со скоростью 350 МБ/с, запись – 150 МБ/с.

UFS 2.1, который используется в последних флагманах ( , ), еще быстрее: 750 МБ/с на чтение и 250 МБ/с на запись.

SSD

В устройствах побольше стоят полноценные SSD-диски – в планшетах, трансформерах, хромбуках. Как правило, используется сочетание SSD и Micro SD: на твердотельном диске находится система и самые важные приложения, а все остальное хранится на карте памяти.

SSD в основном подключаются через интерфейс SATA, и скорость чтения у них примерно на уровне eMMC 5.1. Если используется SATA третьего поколения, то максимальная скорость чтения составит 600 МБ/с, что все равно меньше, чем у UFS 2.1.

Есть еще не очень распространенный вариант (пока что) с подключением через PCI-e. У такой памяти скорость доходит примерно до 4 ГБ/с. Отличное подспорье, например, для монтажа видео в 4K, но на мобильных устройствах навряд ли этим кто-то занимается.

Производители памяти

Мы все прекрасно знаем производителей процессоров. Компании, которые делают дисплеи, тоже на слуху. А кто производит модули ПЗУ? Давайте разбираться.

Samsung делает память сама. Компания усерднее остальных продвигает стандарт UFS, поэтому Galaxy S7 оснащался UFS 2.0, а S8 – UFS 2.1. Корейцы также продают память другим производителям. Этим пользуются LG, Huawei и HTC.

В Samsung Galaxy S8 установлена память Toshiba 64 GB UFS 2.1 (взято с ifixit.com)

Модули памяти для iPhone 7 делает южнокорейский производитель – но не Samsung, а SK Hynix. Впрочем, Apple за производителей памяти не держится: для ее делала Toshiba, для – SanDisk, для iPhone 5S – снова SK Hynix.

Toshiba поставляла и поставляет память также для смартфонов Xiaomi и Meizu. Всё это наиболее крупные игроки рынка.

А в реальности что?

А в реальности мы получаем сэкономленные секунды, если речь идет о противостоянии смартфонов с памятью eMMC 5.1 и UFS 2.1 при прочих равных. Все прогружается быстрее, но много ли приложений и игр для смартфонов запускаются настолько долго, чтобы даже трехкратная разница была ощутима? Разве что требовательные игры вроде World of Tanks Blitz.

Память в Samsung Galaxy S8 (UFS 2.1) - одна из самых быстрых в смартфонах. Но скорость работы в целом от памяти зависит не сильно

Также быстрее перекидываются данные с компьютера – видео, фотографии и все остальное. Если вы часто обмениваетесь файлами с ПК, то лучше подобрать смартфон с UFS 2.1.

Большинству же пользователей думать о том, какая память установлена в его смартфоне, не нужно. Преимущество в скорости не настолько сильно сказывается на производительности, чтобы сломя голову бежать за смартфоном именно с UFS 2.1 и забраковать понравившийся телефон только из-за наличия eMMC 5.1.

При просмотре характеристик ноутбука или планшета на Windows 10 вы наверняка обращали внимание, что в определенных моделях используется отдельный тип памяти, именуемый eMMC. Он сильно отличается от традиционных SSD и HDD накопителей, поэтому возникает необходимость разобраться в том, чем отличаются eMMC и SSD-накопители, а также какой из этих двух типов лучше.

Что такое eMMC

MMC-накопители (MultiMediaCard) существовали до появления SD-карт. Они существуют и до сих пор, но в своем традиционном виде их можно найти редко. Куда чаще MMC встречается в другом формате, который называется eMMC (Embedded MultiMediaCard). Зачастую пользователь может найти их в компактных бюджетных ноутбуках. Слово “embedded” указывает на то, что память распаяна (встроена) на материнской плате устройства и ее нельзя сменить.

eMMC память смотрит на тебя, пользователь.

eMMC для хранения данных использует NAND память. Этот тип также используется в различных USB-флешках, SD-картах и других компактных носителях, которые вы можете купить в любом переходе. USB-флешки имеют на борту чип памяти, примитивный контроллер и USB-интерфейс. В SD-картах тоже используется чип памяти в паре с SD-контроллером. Оба типа накопителей предельно просты, что позволяет производителям продавать их за небольшие деньги. Плюс ко всему, эти носители не нуждаются в сложной прошивке и других продвинутых функциях, использующихся в SSD. eMMC по своему принципу мало чем отличается, разве что способом подключения к компьютеру.

Чем отличается eMMC и SSD

Хотя в твердотельных SSD-накопителях используются похожие компоненты (те же чипы NAND-памяти), разница между eMMC и SSD очень большая. Во-первых, в SSD установлено больше чипов памяти, а их качество значительно выше. Результат – выше скорость и производительность. Во-вторых, в SSD-дисках также используется контроллер с собственной прошивкой, что открывает дополнительные способности. К примеру, SSD-контроллер может распространять операции по считыванию и записи по всем чипам памяти, а не только на одном. В каком-то смысле SSD-накопитель – это как RAID из нескольких чипов NAND-памяти. Он использует множество параллельных чипов для увеличения скорости выполнения процедуры. Когда вы записываете фильм на SSD, контроллер может переносить информацию на десяток чипов за раз. При этом запись этого же фильма на eMMC-память с одним чипом может занять в несколько раз больше времени.

Кроме того, SSD-диск подключается к компьютеру по интерфейсам SATA, mSATA и PCIe, за счет чего достигается большая скорость передачи данных (подробнее о типах памяти и подключения SSD-накопителей можете почитать в статье « »). Хотя eMMC-память и распаяна на материнской плате, ее пропускная способность гораздо ниже. Также eMMC не может похвастать собственной прошивкой, несколькими чипами или их высоким качеством. Это не значит, что такая память плохая, но она гораздо хуже SSD. Считайте eMMC своего рода распаянной на материнке SD-карточкой, к которой прикрутили контроллер для загрузки записанной на нее операционной системы.

eMMC-память обычно устанавливается в небольших объемах, вроде 32 или 64 Гб. Бывают и варианты на 128 Гб, тогда как SSD-накопители в ноутбуках или планшетах нынче могут превышать лимит в 1 Тб. Такая компоновка объясняется принципом ее строения. eMMC-память лучше работает с небольшими файлами, поэтому нет смысла встраивать в компьютер большой накопитель подобного формата. Также учтите, что в отличие от SSD, eMMC не предусматривает апгрейд в принципе. В подавляющем большинстве ноутбуков вы легко можете вынуть из устройства накопитель (будь то жесткий диск или SSD) и заменить его на более объемный, более быстрый и так далее (за исключением планшетов и ноутбуков, где SSD распаян на материнской плате). В случае с eMMC вы получаете один накопитель на весь жизненный цикл устройства, без любой возможности что-то улучшить. Позитивной стороной такого решения является живучесть памяти. Грубо говоря, ваше устройство может трижды сгнить, а память все еще будет работать.

В eMMC в принципе нет ничего плохого, как и нет ничего плохого в обычном HDD-диске. Но, как и любое другое компромиссное решение, сделанное в целях экономии, eMMC работает хуже более дорогих вариантов. Вам надо понимать, что даже самая быстрая eMMC-память будет работать гораздо медленнее SSD-диска.

Конечно, при выборе компьютера с eMMC главным вопросом будет стоимость. Но вам надо также учитывать свои потребности и особенности работы. eMMC будет нормально справляться с казуальными и несложными задачами, вроде браузинга, просмотра медиа, и каких-нибудь офисных документов. Для хранения больших файлов понадобится уже SSD или HDD, хотя бы из-за соображений доступных объемов.

Производители компьютеров указывают в спецификациях устройства тип памяти, поэтому всегда обращайте на это внимание, чтобы потом не удивляться медленной скорости работы компьютера. Кроме того, мы рекомендуем вам ознакомиться с обзорами и тестами выбранной модели с eMMC, поскольку память памяти рознь. Разные производители используют разные чипы памяти, поэтому даже при одинаковых объемах одна eMMC-память может быть значительно быстрее другой.

Плюсы eMMC-памяти:

• Очень дешевая, за счет чего снижается стоимость устройства.
• Надежная.
• Компактная и не требует много места внутри устройства.

Минусы eMMC-памяти:

• Небольшие объемы (в уникальных случаях до 128 Гб).
• Сравнительно медленная.
• Нет возможности апгрейда.

Надеемся, эта статья поможет вам при выборе компьютера или ноутбука и вы сделаете разумную, осознанную покупку, которой останетесь довольны.

В результате сотрудничества двух организаций Multi Media Card Association (MMCA) и JEDEC Solid State Technology Association (JEDEC) появился новый стандарт eMMC. С одной стороны, он использует наработки по стандартизации NAND FLASH от MMCA, с другой стороны, соответствует требованиям JEDEC по корпусному исполнению.

Каковы же основные особенности eMMC-памяти? Во-первых, она объединяет в себе NAND FLASH и MMC-контроллер. Во-вторых, eMMC выпускается в стандартном корпусном исполнении JEDEC® MO-304 (100-выводной BGA) или MO-276 (153-выводной BGA).

Наличие MMC-контроллера дает пользователю очевидные преимущества (Рис. 2). При использовании простой NAND FLASH необходим программный драйвер, который будет решать все вопросы по обеспечению целостности информации: контроль ошибок, определение битых секторов и т.д. В eMCC все эти функции берет на себя встроенный MMC-контроллер памяти. В результате нагрузка на управляющий процессор или микроконтроллер снижается. Кроме того, eMMC оказывается более защищенным носителем информации.

Рис. 2.

В отличие от других носителей (например, SD-карты), eMMC - встраиваемый тип памяти. Микросхемы eMMC предназначены для монтажа на печатную плату. В итоге, они представляют собой более медленную, но и более дешевую альтернативу SSD для различных приложений (планшеты, смартфоны и т.д.). Стандартизация корпусного исполнения в данном случае - логичный шаг для упрощения проектирования устройств с eMMC.

Таким образом, eMMC становится идеальным выбором в качестве встроенной памяти различных приложений: планшеты, смартфоны, навигаторы и т.д. Однако есть области, в которых требования к надежности носителей информации оказываются достаточно жесткими. Например, в автомобильной и промышленной электронике. Именно для этих областей компания SMART Modular Technologies разработала eMMC серии SH8M повышенной надежности (Рис. 3).

Рис. 3.

SH8M - микросхемы eMMC-памяти объемом 8/ 16/ 32/ 64 Гбайт. SH8M отвечают требованиям JEDEC/ MMC4.51 и выпускаются в двух вариантах корпусного исполнения: JEDEC® MO-304 (100-выводной BGA) или MO-276 (153-выводной BGA).

Основной отличительной чертой SH8M является высокий уровень надежности, что обеспечивается двумя факторами: широким диапазоном рабочих температур и соответствием требованиям стандартов AEC-Q100.

Для пользователей доступны два варианта исполнения SH8M с различными температурными диапазонами. Версия Extended допускает работу в диапазоне -25...+85 °C. А версия Industrial в диапазоне -40...+85 °C. Версия Extended, очевидно, предназначена для коммерческих приложений, в то время как микросхемы с диапазоном Industrial найдут применение в автомобильной и промышленной электронике.

SH8M соответствует требованиям стандартов для автомобильных приложений AEC-Q100:

• AEC-Q100-002-E Human Body Model (HBM) ± 2000 В класс H2;
• AEC-Q100-003-E Machine Model (MM) ± 200 D класс M3;
• AEC-Q100-011 Rev-C Charge Device Model (CDM) ±750 В класс С5;
• AEC-Q100-004-D.

Для именования микросхем используется достаточно сложное обозначение, которое включает: серию памяти (SH8M), код объема памяти, тип корпуса, тип конфигурации, код программой версии, форму поставки, версию температурного исполнения.

Самым большим объемом памяти 64 Гбайт в данной линейке могут похвастаться микросхемы:

• SH8M64GAITDFAAE01 - 64 Гбайт, -25...+85 °C (версия Extended), JEDEC® MO-304 (100-выводной BGA);
• SH8M64GAITDFAAI01 - 64 Гбайт, -40...+85 °C (версия Industrial), JEDEC® MO-304 (100-выводной BGA);
• SH8M64GBGTDFAAE01 - 64 Гбайт, -25...+85 °C (версия Extended), JEDEC® MO-276 (153-выводной BGA);
• SH8M64GBGTDFAAI01 - 64 Гбайт, -40...+85 °C (версия Industrial), JEDEC® MO-276 (153-выводной BGA).

Высокий уровень защиты SH8M делает возможным их использование в автомобильной и промышленной электронике, а также в других ответственных приложениях. Однако полный список областей их применения значительно шире и включает в себя следующие пункты:

• автомобильная электроника;
• промышленная электроника;
• медицинское оборудование;
• сетевое оборудование;
• RFID-сканеры;
• VoIP;
• серверы и т.д.

Характеристики микросхем памяти серии SH8M:

• Тип памяти: eMMC NAND FLASH;
• Объем памяти: 8/ 16/ 32/ 64 Гбайт;
• Интерфейс связи: параллельный (8 линий данных и сигналы управления);
• Частота тактирования: до 53 МГц (SDR/ DDR);
• Особенности MMC: поддержка JEDEC/ MMC 4.51;
• Совместимость с предыдущими стандартами MMC: есть;
• Напряжение питания VCC: 2.7...3.6 В; VCCQ: 1,7...1,95 В или 2.7...3.6 В;
• Диапазон рабочих температур: -25...+85 °C (версия Extended), -40...+85 °C (версия Industrial);
• Диапазон температур хранения: -40...+85 °C;
• Корпусное исполнение: JEDEC® MO-304 (100-выводной BGA) или MO-276 (153-выводной BGA).

О компании

SMART Modular Technologies - крупный производитель различных типов носителей информации. Номенклатура компании включает в себя три основных сегмента: оперативная DRAM-память (DDR, DDR2, DDR3, DDR4), встраиваемая память (Embedded USB, eMMC, M.2 SATA, mSATA), съемные носители информации (CF Card, microSD, SATA SSD, SD Card, USB Flash Drive).