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芯科普 | 一文了解Flash 和 eMMC、UFS的區別

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芯科普 | 一文了解Flash 和 eMMC、UFS的區別
2023年03月15日

Flash 全名為Flash Memory,我們平時一般叫“閃存”,是存儲芯片的一種。它結合了ROM和RAM的長處,不僅具備電子可擦除可編程(EEPROM)的性能,還可以快速讀取數據的優勢,使數據不會因為斷電而丟失。

Flash主要有Nor Flash、Nand Flash、eMMC、UFS。

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根據硬件上存儲原理的不同,Flash Memory 主要可以分為 Nor Flash 和 Nand Flash 兩類。鑒于 Nor Flash 讀寫速度慢,成本高等特性,Nor Flash 主要應用于小容量、內容更新少的場景,例如 PC 主板 BIOS(Basic Input Output System)、路由器系統存儲等。近年來,因5G、IoT、AMOLED和智能汽車等下游市場的快速發展,NOR Flash的應用也更為廣泛。

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Nand Flash根據每個存儲單元內存儲比特個數的不同,主要分為 SLC(Single-Level Cell)、MLC(Multi-Level Cell) 、 TLC(Triple-Level Cell)、QLC(Quad-Level Cell)四大類。其中,在一個存儲單元中,SLC 可以存儲1個比特,MLC 可以存儲2個比特,TLC可以存儲3個比特,QLC則可以存儲4個比特。NAND Flash 的單個存儲單元存儲的比特位越多,讀寫性能會越差,壽命也越短,但是成本會更低。

相比于 Nor Flash,Nand Flash 寫入性能好,大容量下成本低。目前,絕大部分手機和平板等移動設備中所使用的 eMMC 內部的 Flash Memory 都屬于 Nand Flash。PC 中的固態硬盤中也是使用 Nand Flash。

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eMMC = Nand + 控制器 + 標準封裝接口

eMMC相當于Nand Flash+主控IC ,它的一個明顯優勢是在封裝中集成了一個控制器,提供標準接口并管理閃存。

eMMC和Nand flash 之間的區別,主要是:在組成結構上,eMMC存儲芯片簡化了存儲器的設計,將Nand Flash芯片和控制芯片以MCP技術封裝在一起,省去零組件耗用電路板的面積,同時也讓手機廠商或是計算機廠商在設計新產品時的便利性大大提高。而Nand Flash僅僅只是一塊存儲設備,若要進行數據傳輸的話,只能通過主機端的控制器來進行操作。

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UFS = Nand + 控制器 + 標準封裝接口

UFS最新標準是UFS4.0,它是eMMC的進階版,最大帶寬可以達到23.2Gbps,讀取速度高達4200MBps,寫入速度高達2800MBps。目前,大多數5G手機的機型都用上了UFS 儲存方案。

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