存儲領(lǐng)域發(fā)展至今,已有很多不同種類的存儲器產(chǎn)品。下面給大家介紹幾款常見的存儲器及其應(yīng)用。
一、NAND
NAND Flash存儲器是Flash存儲器的一種,屬于非易失性存儲器,其內(nèi)部采用非線性宏單元模式,為固態(tài)大容量內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)提供了廉價(jià)有效的解決方案。NAND Flash存儲器具有容量較大,改寫速度快等優(yōu)點(diǎn),適用于大量數(shù)據(jù)的存儲,因而在業(yè)界得到了越來越廣泛的應(yīng)用,如閃存盤、固態(tài)硬盤、eMMC、UFS等。
根據(jù)其不同的工藝技術(shù),NAND已經(jīng)從最早的SLC一路發(fā)展到如今的MLC、TLC、QLC和PLC。
按速度價(jià)格對比排序:SLC>MLC>TLC>QLC>PLC
按容量大小對比排序:PLC>QLC>TLC>MLC>SLC
目前主流的應(yīng)用解決方案為TLC和QLC。SLC和MLC主要針對軍工,企業(yè)級等應(yīng)用,有著高速寫入,低出錯(cuò)率,長耐久度特性。
除此,NAND Flash根據(jù)對應(yīng)不同的空間結(jié)構(gòu)來看,可分為2D結(jié)構(gòu)和3D結(jié)構(gòu)兩大類:
下面是各大NAND?Flash芯片生產(chǎn)廠商在3D NAND Flash產(chǎn)品的量產(chǎn)狀況:
二、DDR、LPDDR
DDR全稱Double Data Rate(雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器),嚴(yán)格的來講,DDR應(yīng)該叫DDR SDRAM,它是一種易失性存儲器。雖然JEDEC于2018年宣布正式發(fā)布DDR5標(biāo)準(zhǔn),但實(shí)際上最終的規(guī)范到2020年才完成,其目標(biāo)是將內(nèi)存帶寬在DDR4基礎(chǔ)上翻倍,速率3200MT/s起,最高可達(dá)6400MT/s,電壓則從1.2V降至1.1V,功耗減少30%。
LPDDR是在DDR的基礎(chǔ)上多了LP(Low Power)前綴,全稱是Low Power Double Data Rate SDRAM,簡稱“低功耗內(nèi)存”,是DDR的一種,以低功耗和小體積著稱。目前最新的標(biāo)準(zhǔn)LPDDR5被稱為5G時(shí)代的標(biāo)配,但目前市場上的主流依然是LPDDR3/4X。
DDR和LPDDR的區(qū)別?
應(yīng)用領(lǐng)域不同。DDR因其更高的數(shù)據(jù)速率、更低的能耗和更高的密度廣泛應(yīng)用于平板電腦、機(jī)頂盒、汽車電子、數(shù)字電視等各種智能產(chǎn)品中,尤其是在疫情期間,由于在家辦公、網(wǎng)課和娛樂的增加,平板電腦、智能盒子的需求也逐步攀升,這對DDR3、DDR4的存儲性能要求更高、更穩(wěn)定。
而LPDDR擁有比同代DDR內(nèi)存更低的功耗和更小的體積,該類型芯片主要應(yīng)用于移動(dòng)式電子產(chǎn)品等低功耗設(shè)備上。
LPDDR和DDR之間的關(guān)系非常密切,簡單來說,LPDDR就是在DDR的基礎(chǔ)上面演化而來的,LPDDR2是在DDR2的基礎(chǔ)上演化而來的,LPDDR3則是在DDR3的基礎(chǔ)上面演化而來的,以此類推。但是從第四代開始,兩者之間有了差別或者說走上了不同的發(fā)展,主要因?yàn)镈DR內(nèi)存是通過提高核心頻率從而提升性能,而LPDDR則是通過提高Prefetch預(yù)讀取位數(shù)而提高使用體驗(yàn)。同時(shí)在商用方面,LPDDR4首次先于DDR4登陸消費(fèi)者市場。
三、eMMC、UFS?
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。
簡單地說,eMMC=Nand Flash+控制器+標(biāo)準(zhǔn)封裝
eMMC具有以下優(yōu)勢:
1.簡化類手機(jī)產(chǎn)品存儲器的設(shè)計(jì)。
2.更新速度快。
3.加速產(chǎn)品研發(fā)效率。
UFS:全稱Universal Flash Storage,我們可以將它視為eMMC的進(jìn)階版,同樣是由多個(gè)閃存芯片、主控組成的陣列式存儲模塊。
UFS彌補(bǔ)了eMMC僅支持半雙工運(yùn)行(讀寫必須分開執(zhí)行)的缺陷,可以實(shí)現(xiàn)全雙工運(yùn)行,所以性能得到翻番。
四、eMCP、uMCP
eMCP是結(jié)合eMMC和LPDDR封裝而成的智慧型手機(jī)記憶體標(biāo)準(zhǔn),與傳統(tǒng)的MCP相較之下,eMCP因?yàn)橛袃?nèi)建的NAND Flash控制芯片,可以減少主芯片運(yùn)算的負(fù)擔(dān),并且管理更大容量的快閃記憶體。以外形設(shè)計(jì)來看,不論是eMCP或是eMMC內(nèi)嵌式記憶體設(shè)計(jì)概念,都是為了讓智慧型手機(jī)的外形厚度更薄,更省空間。
uMCP是結(jié)合了UFS和LPDDR封裝而成的智慧型手機(jī)記憶體標(biāo)準(zhǔn),與eMCP相比,國產(chǎn)的uMCP在性能上更為突出,提供了更高的性能和功率節(jié)省。
eMMC是將NAND Flash芯片和控制芯片都封裝在一起,eMCP則是eMMC和LPDDR封裝在一起。對于手機(jī)廠商而言,在存儲產(chǎn)業(yè)陷入缺貨潮的關(guān)鍵時(shí)期,既要保證手機(jī)出貨所需的Mobile DRAM,又要保證eMMC貨源,庫存把控的難度相當(dāng)大,所以eMCP自然成為大部分中低端手機(jī)首選方案。
uMCP是順應(yīng)UFS發(fā)展的趨勢,滿足5G手機(jī)的需求。
高端智能型手機(jī)基于對性能的高要求,CPU處理器需要與DRAM高頻通訊,所以高端旗艦手機(jī)客戶更青睞采用CPU和LPDDR進(jìn)行POP封裝,這樣線路設(shè)計(jì)簡單,可以減輕工程師設(shè)計(jì)PCB的難度,減少CPU與DRAM通訊信號的干擾,提高終端產(chǎn)品性能,隨之生產(chǎn)難度增大,生產(chǎn)成本也會增加。
5G手機(jī)的發(fā)展將從高端機(jī)向低端機(jī)不斷滲透,從而實(shí)現(xiàn)全面普及,同樣是對大容量高性能提出更高的要求,uMCP是順應(yīng)eMMC向UFS發(fā)展的趨勢。
uMCP結(jié)合LPDDR和UFS,不僅具有高性能和大容量,同時(shí)比PoP +分立式eMMC或UFS的解決方案占用的空間減少了40%,減少存儲芯片占用并實(shí)現(xiàn)了更靈活的系統(tǒng)設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)設(shè)計(jì)的高密度、低功耗存儲解決方案。
綜上所述簡單總結(jié)一下:
eMMC=Nand Flash+控制器(Controller)+標(biāo)準(zhǔn)封裝
UFS=eMMC的進(jìn)階版
eMMC:半雙工模式?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
UFS:全雙工模式
eMCP=eMMC+LPDDR+標(biāo)準(zhǔn)封裝
uMCP=UFS+LPDDR+標(biāo)準(zhǔn)封裝
審核編輯:湯梓紅
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