自從告別功能機時代，智能手機、平板電腦等各類終端產品持續走熱，存儲器件作為智能硬件設備的關鍵元器件，也伴隨市場需求不斷演進迭代，存儲器件存在于智能手機中的形態也與時俱進著。智能手機與平板電腦等移動設備蓬勃發展，任何一個部件都有可能影響到手機的整體性能和體驗，處理器、內存、閃存、屏幕等等。相較于處理器芯片，存儲性能這些年在智能手機上的重要性也開始逐漸凸顯，隨著處理器性能的提升以及手游的畫面質量的提高，存儲設備的帶寬漸顯重要。

此外，隨著消費者的差異化需求，同類不同配置設備的兼容性問題日趨重要，于是出現了以eMMC(嵌入式多媒體存儲卡)和UFS(通用閃存存儲)為代表的新型存儲器，解決了以往采用NAND FLASH作為存儲介質時在讀寫控制、壞快管理、系統升級與維護方面的巨大成本缺降。eMMC將NAND FLASH和NAND FLASH控制器與標準接口封裝到一起，對外采用8bits的標準并行接口，在2018年之前非常廣泛應用于智能手機、平板、相機等消費電子產品中。UFS則是繼eMMC后的新一代通用閃存標準，采用高速串行通信的方式進行數據傳輸，傳輸速度相對與eMMC，有了進一步的提高， 2017年也開始在智能手機等領的使用，到如今已經智能手機閃存市場幾乎已經是UFS的天下，eMMC 份額逐年減少，目前只有少部分低端機使用。

eMMC和UFS都是手機、平板、存儲卡等常用的閃存規格，都是面向移動端 Flash 的標準，二者的接口技術大相徑庭。

eMMC 依托 MMC標準，沿用了 8 bit 的并行接口，采用八個通道傳輸數據，半雙工模式，儲存時不能讀取，eMMC ?5.1標準理論最高值最高可以達到400 MB/s。UFS用高速串行接口取代了并行接口，采用全雙工模式，可以讀寫同時進行，每個通道的傳輸數據效率和帶寬都遠高于emmc，目前智能手機的應用已經進入UFS3.0。圖一所示，為UFS與eMMC 讀取速度、帶寬等的比較。

隨著技術的發展日臻成熟，移動設備得以衍生出不同等級的產品，以貼合不同消費者的需求， CPU有低中高端之分，內存也有所謂內存階層的概念，不同價位的消費電子產品，要讓儲存容量、運算速度、單位價格等相異的多種內存妥善分配，達到最大經濟效益。

隨著移動設備基礎性能的提升，更有發展潛力的UFS閃存顯然比eMMC閃存更加適合移動設備，也更加符合移動設備的發展進程，智能手機的發展中，所配置的閃存逐漸從eMMC 有絕對優勢占主導地位變為了UFS主宰中高端市場。就價格而言，Emmc一般用于低端手機，UFS用于高端旗艦手機。目前，UFS 3.0 在高端旗艦機站穩腳跟，UFS 2.1逐漸向千元機下沉，eMMC 在手機市場的份額被擠壓得越來越小。但是， eMMC設計的目標應用是對存儲容量有較高要求的消費電子產品，可以逐漸轉身面向智慧屏、平板電腦、攝像機、樓宇安防，廣闊的市場大有作為，在如錄音筆、光貓、機頂盒、AR/VR、智能手表、汽車導航、智能后視鏡、游戲機等領域甚至更吃香，它的特點和性價比決定了它暫時并不會退出歷史舞臺。

在汽車電子中，無論傳統燃油汽車還是新能源汽車，虛擬儀表盤的設計只會越來越高要求，隨著新能源汽車的推動和汽車更新換代的要求，eMMC 同樣有不小的市場需求。而在平板市場，對于反應速率的要求遠沒有手機那么高，在未來的一到兩年，eMMC 還將見于正常的平板硬件配置當中。

此外，隨著新基建的布局，與中國目前4000萬4G基站相比，目前的5G基站建設數量遠遠達不到大規模普及5G手機的要求，三大運營商需要采購大量eMMC芯片，進行5G基站建設，故而eMMC 在5G建設中有不小的市場份額。

隨著新農村建設的逐年逐步推進，安防市場在eMMC?的需求仍然穩定，而5G的普及之下，智慧樓宇的改造項目將會越來越多，被手機市場排擠eMMC 在此會重新煥發生機。

圖 3?eMMC?在智能家居的應用

智能家居市場在逐年擴大，目標只有一個——用戶體驗，智慧屏在家居升級中將運用得越來越多，用戶體驗極為重要，其中eMMC 的使用將為其性能提升做出不小的貢獻。如圖三所示，智能家居的應用場景高度成熟化與靈敏化，離不開eMMC 的參與，其中的網關更是必然。

eMMC 市場運用廣泛，是科技發展的結果，也是人對交互性產品的用戶體驗要求不斷提高的必然結果。

eMMC 登上歷史舞臺，源于智能手機不同配置相似設計的要求，源于更新換代的設計壓力。在eMMC 出現之前，手機的內置存儲主要靠單一的Nand Flash。如圖4所示?，與eMMC 相比：Nand Flash的接口和時序不標準。NandFlash其實是一個品類而不是一個固定產品，各個廠家的產品并不能直接通用。

Nand Flash的引腳太多，體積大。所以Nand芯片不能用在對體積要求很高的小型產品上，這極大限制了Nand的直接使用。Nand Flash的容量不能靈活控制。用同一家廠商的Nand芯片，不同容量引腳接口和封裝等也能不同，同系列產品不同容量，設計與生產較為麻煩。?Nand Flash有壞塊，于是人們就發明了壞塊管理技術，去標記壞塊避開使用。

Nand Flash 需要ECC（錯誤校驗）。有時候一些塊中的某些特定位就是會在隔了一段時間去讀取時發生了翻轉，這里原來存進去是1結果讀出來是0了。解決辦法就是ECC，我們寫入時先用算法計算得到數據的ECC值，把ECC值和塊內數據一起存入Nand中。待讀出時也是把塊內數據和ECC一起讀出，然后再用相同的算法計算塊內數據的ECC，和讀出的ECC進行比較，如果相同就認為數據未發生任何反轉。壞塊管理和ECC，都需要配置額外的CPU幫助使用Nand Flash。

鑒于以上問題，為Nand Flash在移動設備中的應用造成了阻力，于是eMMC登場。eMMC的出現，解決了NAND FLASH的開發缺陷，eMMC將NAND FLASH和NAND FLASH控制器與標接口封裝到一個BGA封裝的芯片中， eMMC控制器負責對FLASH完成壞塊管理、ECC校驗、擦寫均衡等操作，同時對外采用統一的接口和標準的規范，?便于產品的二次開發，具有兼容性好，容易升級等優勢。標準體現在至少三個方面：物理封裝、硬件電平和腳位、軟件時序。所以所有的EMMC芯片，在既定封裝下，無論廠家和容量，都可以直接替換使用，方便采購，方便替換，所以極大降低了產品設計和備貨上的難度，極大降低了成本。如圖5是eMMC 的結構框圖。

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eMMC最大優點加快了新產品的更新速度，減少了研發成本，縮短了新產品的研發周期。eMMC是針對智能型手機所設計的內嵌式存儲器規格，是外接式記憶卡MMC的延伸， eMMC之后也擴散至平板計算機(Tablet PC)應用領域。

1、BOOT1&BOOT2 ROM

此分區的主要作用是支持emmc啟動系統而設計的。該分區的數據，在EMMC上電后，可以通過很簡單的協議讀取出來，同時在各個platform中都可以支持將ROM代碼在上電之后，將EMMC BOOT分區的內容加載到SOC內部的SRAM中執行。

2、RPMB partition

RPMB 是 Replay Protected Memory Block 的簡稱，它通過 HMAC SHA-256 和 Write Counter 來保證保存在 RPMB 內部的數據不被非法篡改。在實際的應用中，RPMB分區通常用來保存安全相關的數據，例如指紋數據、安全支付相關的秘鑰等。

3、General Purpose Partition 1～4

此區域則主要用于存儲系統或者用戶數據。General Purpose Partition 在芯片出廠后需要主動進行配置后，才會存在。

4、User Data Area

此區域則主要用于存儲系統和用戶數據。UDA分區通常會進行更加細致的劃分，在安卓系統中，通常會在此區域中分出BOOT/system/userdata等分區。

MMC技術上比Nand好，但是也確實比Nand便宜。EMMC便宜的一大原因就是因為標準化。標準就可以大規模生產，大規模流通，大規模壓貨，大規模使用。EMMC便宜的另一大原因是內部使用MLC而不是SLC。相同容量的MLC 比SLC便宜，但是?更容量出現壞塊和翻轉，所以廣泛使用的Nand還都是SLC的，直接使用MLC Nand時，NAND CONTRAL成本較高，而EMMC解決了這個問題，內置的控制器很好的管理了MLC Nand，因此可以做到容量很大、使用簡單，還便宜。

作為非易失性存儲器市場的領導者，Macronix推出了一系列e?MMC?存儲器，以滿足高容量存儲和高可靠性應用的需求。Macronix公司在閃存設計和管理方面的多年經驗與其先進的NAND閃存制造技術相結合，使該類型產品至臻優秀。

憑借在嵌入式解決方案方面的豐富經驗，Macronix能夠開發優化的管理固件，以提供更長的產品壽命和健壯的數據完整性。該托管閃存解決方案優化了內存映射、壞塊管理、損耗均衡和錯誤糾正技術，以滿足設計者對更高可靠性的要求。面對苛刻的應用程序環境的挑戰，Macronix的e?MMC?內存可以幫助設計者提高系統可用性和減少維護工作。

Macronix集成其MLC NAND閃存和控制器、標準接口于一個1x10mm BGA中。旺宏的eMMC 采用MMC?5.1標準接口，支持e?MMC?5.1標準的高級功能。總線寬度為x1 / x4/x8，?具有高速(SDR、DDR)、HS200和HS400模式，數據傳輸速度高達400 MB/ S，有1GB/2GB/4GB/8GB的存儲容量提供，都采用153-FBGA(11x10)封裝，自帶掉電保護。無論容量大小，幾乎都可以達到9MB/S的寫入速度。?

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