適用于移動(dòng)設(shè)備的嵌入式大容量存儲(chǔ)

　與多年前相比，現(xiàn)在的移動(dòng)消費(fèi)電子裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能豐富，能夠存儲(chǔ)大量音樂、照片和視頻內(nèi)容。讓人欣慰的是，存儲(chǔ)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)這些新的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用。例如，適用于大容量存儲(chǔ)的高性價(jià)比緊湊型NAND閃存就替代了手機(jī)、MP3播放器和數(shù)碼相機(jī)中使用的NOR閃存和其它非易失性存儲(chǔ)裝置。
　　隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步，存儲(chǔ)器密度大約每12至18個(gè)月即提高一倍。對(duì)于NAND閃存而言，這意味著對(duì)多層單元（MLC）技術(shù)的重視程度日益提高。傳統(tǒng)的單層單元（SLC） NAND閃存每個(gè)存儲(chǔ)單位能夠存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)位。MLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在單個(gè)存儲(chǔ)單元中存放多個(gè)數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)容量達(dá)到相同大小NAND閃存設(shè)備的兩倍。MLC NAND進(jìn)一步加快了NAND閃存的每字節(jié)成本，并為新的應(yīng)用提供了發(fā)展空間。市場趨勢顯示MLC閃存的出貨量在2007年初超過了SLC閃存。
　　MLC NAND的采用，NAND產(chǎn)品周期的縮短讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的工作越來越復(fù)雜。傳統(tǒng)的SLC NAND閃存，每512字節(jié)只需要一位錯(cuò)誤校驗(yàn)碼，大多數(shù)新型嵌入式處理器都可以直接為其提供支持。而現(xiàn)在的MLC閃存設(shè)備卻不同，需要每512字節(jié)扇區(qū)4位校驗(yàn)碼，將來的MLC NAND對(duì)ECC的要求將超過每512字節(jié)扇區(qū)8位校驗(yàn)。高級(jí)ECC算法的實(shí)現(xiàn)和硬件加速電路對(duì)嵌入式處理器和主機(jī)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面構(gòu)成了很大的挑戰(zhàn)。
　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員還必須能夠應(yīng)對(duì)NAND閃存的快速更新?lián)Q代，以及不同供應(yīng)商之間產(chǎn)品功能差別帶來的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員和處理器制造商為跟上NAND閃存制造商的步伐必須在硬件和軟件開發(fā)方面進(jìn)行更多資源投入。更為重要的是，額外的開發(fā)工作可能會(huì)對(duì)上市時(shí)間產(chǎn)生較大影響。
　　Micron可管理NAND
　　正確的解決辦法是：采用Micron的創(chuàng)新式可管理NAND產(chǎn)品?？晒芾鞱AND閃存將Micron的高質(zhì)量低成本NAND閃爍存儲(chǔ)器與半高型高速M(fèi)ultiMediaCard. （MMC）控制器結(jié)合在一起，并采用了符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的BGA封裝和高級(jí)10信號(hào)接口。
　　MMC是一種特征突出的高性能接口，無線消費(fèi)電子應(yīng)用中的幾乎所有嵌入式處理器均支持該接口。如果使用8位數(shù)據(jù)總線和標(biāo)準(zhǔn)BGA，可管理NAND支持52 MB/秒（峰值）的接口速率。因?yàn)樘幚砥鞯慕涌跊]有變化，所以BGA中的NAND底層技術(shù)可以在不影響應(yīng)用的情況下更改。這種方法能夠延長更高密度解決方案的使用壽命，從而能夠通過一種系統(tǒng)主板設(shè)計(jì)支持多種元件密度。
　　可管理NAND的另一個(gè)主要優(yōu)勢是消除了對(duì)主機(jī)處理器上特定供應(yīng)商閃存固件及驅(qū)動(dòng)程序的依賴（這種依賴性使得主機(jī)處理器需要協(xié)調(diào)程序/擦除/讀取功能并管理壞塊和壞位）從而將標(biāo)準(zhǔn)的NAND成為簡單的讀寫設(shè)備。主機(jī)處理器不必考慮諸如NAND塊大小、頁面大小、新增功能、進(jìn)程產(chǎn)生、MLC與SLC、平均讀寫算法以及ECC要求等不必要的NAND功能細(xì)節(jié)。只要具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通用MMC設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序即可讓處理器與Micron可管理NAND以及其它供應(yīng)商生產(chǎn)的符合相同標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)無縫配合。
　　可管理NAND設(shè)備概念已被提議作為一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)被大家接受。The
　　MultiMediaCard Association和JEDEC于2006年12月聯(lián)合宣布將eMMC.作為此類別閃爍存儲(chǔ)設(shè)備的名稱和商標(biāo)。
　　
　　圖1：NAND閃存配置可管理NAND功能
　　可管理NAND是一種具有MMC接口的多合一存儲(chǔ)器和控制器設(shè)備。它符合MMC系統(tǒng)規(guī)范版本4.2，并且與MMCplus.、MMCmobile.、MMCmicro.以及過去的MMC完全兼容。
　　主要功能：
　　。 ?？赏瑫r(shí)支持MMC和SPI模式操作
　　。 。主機(jī)可選擇x1、x4和x8 I/O
　　。 。 52 MHz時(shí)鐘速度（最高）
　　。 。 416 Mb/s （52 MB/s）數(shù)據(jù)速率（最高）
　　。 。 3.3V和1.8V工作電壓
　　。 。密碼保護(hù)
　　。 。永久和臨時(shí)寫保護(hù)
　　。 。內(nèi)部ECC、平均讀寫算法和數(shù)據(jù)塊管理。
　　可管理NAND的JEDEC標(biāo)準(zhǔn)BGA封裝具有集成諸如DRAM等其它存儲(chǔ)器組件的潛在能力，可以幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)高度集成的系統(tǒng)存儲(chǔ)解決方案。