智能電視eMMC存儲(chǔ)的相關(guān)問(wèn)答

智能電視作為搭載操作系統(tǒng)的綜合影音載體，以穩(wěn)步擴(kuò)大的市場(chǎng)規(guī)模走入越來(lái)越多的家庭，成為人們生活?yuàn)蕵?lè)的重要組成部分。存儲(chǔ)部件是智能電視不可或缺的組成部分，用于保存操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、多媒體文件和用戶(hù)數(shù)據(jù)等信息。智能電視使用eMMC作為存儲(chǔ)介質(zhì)。

eMMC全稱(chēng)Embedded Multi Media Card（嵌入式多媒體卡），是一種集成了閃存和控制器的存儲(chǔ)芯片，面向手機(jī)、平板電腦、智能電視等需要長(zhǎng)期運(yùn)行且對(duì)存儲(chǔ)性能有較高要求的消費(fèi)電子產(chǎn)品，具有集成度高、性能優(yōu)異、低功耗和高可靠性等優(yōu)勢(shì)。eMMC提供了高效、可靠的存儲(chǔ)解決方案，支持豐富的功能和提供優(yōu)質(zhì)的用戶(hù)體驗(yàn)。

對(duì)于智能電視用戶(hù)而言，在使用eMMC存儲(chǔ)過(guò)程中有五大最為關(guān)心的問(wèn)題。憶聯(lián)作為高品質(zhì)、高可靠的eMMC存儲(chǔ)產(chǎn)品和解決方案提供商，如何化解這五大問(wèn)題，并為用戶(hù)帶來(lái)怎樣的使用體驗(yàn)？本文將逐一解答。

01第一問(wèn)

RECRUIT

長(zhǎng)時(shí)間觀看智能電視，內(nèi)置存儲(chǔ)會(huì)不夠用嗎？

答：不用擔(dān)心存儲(chǔ)空間，但要選擇有抗“讀干擾”能力的eMMC。

與電腦使用習(xí)慣不同，用戶(hù)在智能電視上觀看節(jié)目時(shí)，只需要打開(kāi)app應(yīng)用，而不需要預(yù)先下載全部的視頻文件。因此，作為存儲(chǔ)單元的eMMC也并不像電腦硬盤(pán)一樣需要接受大量數(shù)據(jù)的寫(xiě)入，而是以讀數(shù)據(jù)為主。

下圖為某智能電視的24小時(shí)使用模型分析，標(biāo)注出來(lái)的區(qū)域表示CMD18讀指令的密集讀取位置，一般為操作系統(tǒng)和應(yīng)用存儲(chǔ)區(qū)域。

◎圖1：讀數(shù)據(jù)地址分布

在高頻使用的情況下，eMMC存儲(chǔ)可能出現(xiàn)“讀干擾”錯(cuò)誤。其原因是，系統(tǒng)每次讀取NAND塊（Block）上的其中一個(gè)頁(yè)（Page）時(shí)，其他未被讀取的頁(yè)也會(huì)被施加電壓。隨著整個(gè)塊讀次數(shù)的增加，NAND存儲(chǔ)單元（Cell）中吸入的電荷量也會(huì)慢慢增加，導(dǎo)致存儲(chǔ)單元中數(shù)據(jù)狀態(tài)發(fā)生變化，在讀數(shù)據(jù)時(shí)更容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，表現(xiàn)為無(wú)法進(jìn)入系統(tǒng)、藍(lán)屏等問(wèn)題。

憶聯(lián)的eMMC產(chǎn)品具備抗“讀干擾”能力，并采取一系列優(yōu)化措施，包括：

1.Read refresh：系統(tǒng)設(shè)定在一個(gè)塊數(shù)據(jù)的讀次數(shù)達(dá)到閾值后，將數(shù)據(jù)更新到另一個(gè)塊。

2.Read retry：系統(tǒng)通過(guò)多次重讀數(shù)據(jù)，增強(qiáng)糾錯(cuò)能力。

3.Read reclaim：系統(tǒng)設(shè)定在read retry次數(shù)達(dá)到閾值后，將數(shù)據(jù)更新到另一個(gè)塊。

對(duì)于這些優(yōu)化措施，還可結(jié)合模擬測(cè)試驗(yàn)證功能實(shí)現(xiàn)的效果?？赡M用戶(hù)行為，在相同位置地址位進(jìn)行大量重復(fù)讀行為，憶聯(lián)eMMC可通過(guò)超10億次的讀干擾測(cè)試。

02第二問(wèn)

RECRUIT

半年甚至一年不開(kāi)機(jī)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)會(huì)丟嗎？

答：不要小瞧eMMC的數(shù)據(jù)保持能力。

eMMC使用浮柵技術(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，其中每個(gè)存儲(chǔ)單元包含一個(gè)浮柵，通過(guò)控制浮柵中的電荷量來(lái)表示數(shù)據(jù)的狀態(tài)（0或1）。浮柵中的電荷會(huì)隨著時(shí)間的推移發(fā)生自然逸散，導(dǎo)致電荷的準(zhǔn)確性下降，稱(chēng)為電荷損失或漂移。因此，如果智能電視長(zhǎng)時(shí)間不使用，極為考驗(yàn)eMMC的數(shù)據(jù)保持能力。

憶聯(lián)eMMC有針對(duì)性地加強(qiáng)read retry并提供LDPC軟解碼，提升數(shù)據(jù)糾錯(cuò)能力，以延長(zhǎng)數(shù)據(jù)的保持時(shí)間，確保長(zhǎng)時(shí)間關(guān)機(jī)后再次開(kāi)機(jī)也能準(zhǔn)確讀出數(shù)據(jù)。

憶聯(lián)eMMC可以保障寫(xiě)入數(shù)據(jù)43℃環(huán)境下10年內(nèi)的完整性，在產(chǎn)品壽命使用完后還可以保障1年的數(shù)據(jù)完整性。也就是說(shuō)智能電視將近10年沒(méi)開(kāi)機(jī)甚至報(bào)廢后的1年內(nèi)，eMMC仍然正確無(wú)誤地保存著數(shù)據(jù)。

03第三問(wèn)

RECRUIT

突然停電，開(kāi)機(jī)后會(huì)數(shù)據(jù)錯(cuò)亂嗎？

答：如果eMMC具備SPOR能力，就不必?fù)?dān)心。

eMMC在寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，通常會(huì)先將數(shù)據(jù)緩存在內(nèi)存中，然后再將數(shù)據(jù)寫(xiě)入閃存芯片中。由于智能電視不像手機(jī)、平板等移動(dòng)設(shè)備那樣配有電池，突然斷電時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入不完整、或是部分?jǐn)?shù)據(jù)損壞和丟失。

憶聯(lián)eMMC固件增加了掉電保護(hù)機(jī)制（Sudden Power off Recovery，簡(jiǎn)稱(chēng)SPOR），則可以更好地保護(hù)用戶(hù)數(shù)據(jù)。SPOR的規(guī)則如下：

1.即使在寫(xiě)入過(guò)程中突然斷電，寫(xiě)入閃存芯片的數(shù)據(jù)也必須保持有效；同時(shí)，系統(tǒng)不能損壞前一個(gè)寫(xiě)命令的數(shù)據(jù)，保證斷電前數(shù)據(jù)完整寫(xiě)入。

2. 寫(xiě)入數(shù)據(jù)的同時(shí)，將數(shù)據(jù)塊的映射關(guān)系一同寫(xiě)入。供電恢復(fù)時(shí)，系統(tǒng)重新讀取并建立邏輯地址和物理地址的映射表，從而找到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

SPOR采用如下處理機(jī)制：

為驗(yàn)證SPOR能力，憶聯(lián)針對(duì)不同分區(qū)（Boot、User、RPMB、GPP1~GPP4）、不同行為（隨機(jī)/順序的寫(xiě)入/讀取等）對(duì)eMMC進(jìn)行超1萬(wàn)次的異常斷電測(cè)試，確保此類(lèi)異常掉電場(chǎng)景下存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性。

04第四問(wèn)

RECRUIT

超長(zhǎng)待機(jī)的時(shí)候，費(fèi)電嗎？

答：eMMC本就極具功耗優(yōu)勢(shì)，而APS讓待機(jī)更節(jié)能。

eMMC的低功耗特性讓智能電視在使用過(guò)程中更加節(jié)能，延長(zhǎng)使用壽命。憶聯(lián)eMMC固件在此基礎(chǔ)上增加自動(dòng)節(jié)能（Auto Power Saving，簡(jiǎn)稱(chēng)APS）功能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)省電優(yōu)化。當(dāng)智能電視待機(jī)時(shí)，eMMC可通過(guò)以下方式降低功耗：

1.關(guān)閉控制器中不必要的電源；

2.降低控制器CPU運(yùn)行時(shí)鐘；

3.降低NAND閃存操作時(shí)鐘；

4.保留內(nèi)存使用；

5.關(guān)閉后臺(tái)操作。

下圖為憶聯(lián)eMMC在待機(jī)狀態(tài)下測(cè)試中的功耗數(shù)據(jù)，ICC (RMS) 低至51uA，ICCQ (RMS) 低至81uA。

◎圖2：ICC (RMS) = 51uA (Vcc=3.3V)

◎圖3：ICCQ (RMS) = 81uA (Vccq=1.8V)

05第五問(wèn)

RECRUIT

老款電視長(zhǎng)期服役，存儲(chǔ)是越來(lái)越慢嗎？

答：老當(dāng)益壯，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)不輕易掉隊(duì)。

智能電視一般不會(huì)像智能手機(jī)那樣頻繁更換。根據(jù)Omdia的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，電視顯示面板的出貨量每四到五年增長(zhǎng)4000萬(wàn)平方米。因此，eMMC的使用壽命不但要足夠長(zhǎng)久，也要保證壽命周期內(nèi)讀寫(xiě)速度符合用戶(hù)的體驗(yàn)預(yù)期。

經(jīng)過(guò)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)，憶聯(lián)eMMC順序讀寫(xiě)與隨機(jī)讀寫(xiě)性能在壽命周期內(nèi)保持穩(wěn)定，性能變化不超過(guò)10%。這意味著在eMMC壽命周期內(nèi)，用戶(hù)切換頻道、瀏覽應(yīng)用或觀看媒體內(nèi)容都具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的體驗(yàn)，不會(huì)受到因存儲(chǔ)性能降級(jí)而產(chǎn)生的卡頓和加載過(guò)慢的困擾。

下圖為憶聯(lián)eMMC壽命內(nèi)的性能測(cè)試，對(duì)于測(cè)試周期內(nèi)的各類(lèi)寫(xiě)入/讀取數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)的性能數(shù)據(jù)表現(xiàn)都趨于平穩(wěn)，接近水平線。

◎圖4：憶聯(lián)eMMC壽命內(nèi)性能測(cè)試

憶聯(lián)eMMC在保證性能的同時(shí)，也保證壽命足夠用戶(hù)使用。基于用戶(hù)智能電視使用一天的數(shù)據(jù)分析，寫(xiě)入數(shù)據(jù)量約5GB/天，正常使用智能電視的情況下，eMMC壽命長(zhǎng)達(dá)56年，遠(yuǎn)超四至五年的更換周期。

◎表：憶聯(lián)eMMC使用壽命換算

憶聯(lián)新款eMMC產(chǎn)品，賦能智能消費(fèi)應(yīng)用

智能電視場(chǎng)景的五大突出問(wèn)題，憶聯(lián)的eMMC產(chǎn)品都能給出優(yōu)秀的解決方案。憶聯(lián)憑借豐富的閃存研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和完善的生產(chǎn)制造體系，為手機(jī)、平板電腦、智能電視、機(jī)頂盒、物聯(lián)網(wǎng)家電等嵌入式應(yīng)用提供理想的eMMC存儲(chǔ)產(chǎn)品和解決方案。

為更好地服務(wù)于智能消費(fèi)產(chǎn)品存儲(chǔ)，憶聯(lián)即將基于新一代主控和3D TLC介質(zhì)推出新款eMMC產(chǎn)品RM561。這款新品將為復(fù)雜的嵌入式應(yīng)用提供更優(yōu)的高性能、低功耗、高可靠的存儲(chǔ)解決方案，持續(xù)優(yōu)化和提升智能消費(fèi)應(yīng)用的體驗(yàn)。敬請(qǐng)期待！