常見的存儲(chǔ)器及其應(yīng)用

存儲(chǔ)領(lǐng)域發(fā)展至今，已有很多不同種類的存儲(chǔ)器產(chǎn)品。下面給大家介紹幾款常見的存儲(chǔ)器及其應(yīng)用：

一、NAND

NAND Flash存儲(chǔ)器是Flash存儲(chǔ)器的一種，屬于非易失性存儲(chǔ)器，其內(nèi)部采用非線性宏單元模式，為固態(tài)大容量?jī)?nèi)存的實(shí)現(xiàn)提供了廉價(jià)有效的解決方案。NAND Flash存儲(chǔ)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(chǔ)，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(duì)比排序：SLC>MLC>TLC>QLC>PLC

按容量大小對(duì)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(duì)軍工，企業(yè)級(jí)等應(yīng)用，有著高速寫入，低出錯(cuò)率，長(zhǎng)耐久度特性。

除此，NAND Flash根據(jù)對(duì)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(chǔ)器），嚴(yán)格的來講，DDR應(yīng)該叫DDR SDRAM，它是一種易失性存儲(chǔ)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(jiǎn)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(chǎng)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(duì)DDR3、DDR4的存儲(chǔ)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(jiǎn)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(chǎng)。

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(duì)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(cè)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(jiǎn)單地說，eMMC=Nand Flash+控制器+標(biāo)準(zhǔn)封裝

eMMC具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.簡(jiǎn)化類手機(jī)產(chǎn)品存儲(chǔ)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(chǔ)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(guó)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(duì)于手機(jī)廠商而言，在存儲(chǔ)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(shì)，滿足5G手機(jī)的需求。

高端智能型手機(jī)基于對(duì)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(jiǎn)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(hào)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(huì)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(duì)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(shì)。

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(chǔ)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(chǔ)解決方案。

綜上所述簡(jiǎn)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：黃飛

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