存储芯片 emmc、Nand flash、Nor flash之间有什么区别

随着存储领域的发展，有很多不同的存储介质，今天ICMAX就带大家来分一分emmc、Nand flash、Nor flash之间的区别。

一、定义及区别

emmc：全称为embeded MultiMedia Card，是一种嵌入式非易失性存储器系统，由Nand flash和Nand flash控制器组成，以BGA方式封装在一款chip上。

Nand flash：一种存储数据介质；若要读取其中的数据，需要外接的主控电路。

Nor flash：也是一种存储介质；它的存储空间一般比较小，但它可以不用初始化，可以在其内部运行程序，一般在其存储一些初始化内存的固件代码。

这里主要重点讲的是emmc 和Nand flash 之间的区别，主要区别如下：

(1) 在组成结构上：emmc存储芯片简化了存储器的设计，将NAND Flash芯片和控制芯片以MCP技术封装在一起，省去零组件耗用电路板的面积，同时也让手机厂商或是计算机厂商在设计新产品时的便利性大大提高。而NAND Flash仅仅只是一块存储设备，若要进行数据传输的话，只能通过主机端的控制器来进行操作，两者的结构图如下：

(2) 在功能上：eMMC则在其内部集成了 Flash Controller，包括了协议、擦写均衡、坏块管理、ECC校验、电源管理、时钟管理、数据存取等功能。相比于直接将NAND Flash接入到Host 端，eMMC屏蔽了 NAND Flash 的物理特性，可以减少 Host 端软件的复杂度，让 Host 端专注于上层业务，省去对 NAND Flash 进行特殊的处理。同时，eMMC通过使用Cache、Memory Array 等技术，在读写性能上也比 NAND Flash要好很多。而NAND Flash 是直接接入 Host 端的，Host 端通常需要有 NAND Flash Translation Layer，即 NFTL 或者 NAND Flash 文件系统来做坏块管理、ECC等的功能。另一方面，emmc的读写速度也比NAND Flash的读写速度快，emmc的读写可高达每秒50MB到100MB以上；

二、emmc的初始化和数据通信

emmc与主机之间通信的结构图：

其中包括Card Interface（CMD，DATA，CLK）、Memory core interface、总线接口控制（Card Interface Controller）、电源控制、寄存器组。

图中寄存器组的功能见下表：

CID: 卡身份识别寄存器 128bit,只读， 厂家号，产品号，串号，生产日期。

RCA: 卡地址寄存器，可写的16bit寄存器，存有Device identification模式由host分配的通信地址，host会在代码里面记录这个地址，MMC则存入RCA寄存器，默认值为0x0001。保留0x0000以用来将all device设置为等待CMD7命令状态。

CSD: 卡专有数据寄存器部分可读写128bit，卡容量，最大传输速率，读写操作的最大电流、电压，读写擦出块的最大长度等。

SCR: 卡配置寄存器， 可写的 64bit 是否用Security特性(LINUX不支持)，以及数据位宽（1bit或4bit）。

OCR: 卡操作电压寄存器 32位， 只读，每隔0.1V占1位， 第31位卡上电过程是否完成。

（5）Device Identification Mode和初始化

MMC通过发CMD的方式来实现卡的初始化和数据通信

Device Identification Mode包括3个阶段Idle State、Ready State、Identification State。

Idle State下，eMMC Device会进行内部初始化，Host需要持续发送CMD1命令，查询eMMC Device是否已经完成初始化，同时进行工作电压和寻址模式协商：eMMC Device 在接收到这些信息后，会将OCR的内容（MMC出厂就烧录在里面的卡的操作电压值）通过 Response 返回给 Host，其中包含了 eMMC Device 是否完成初始化的标志位、设备工作电压范围 Voltage Range 和存储访问模式 Memory Access Mode 信息。

如果 eMMC Devcie 和 Host 所支持的工作电压和寻址模式不匹配，那么 eMMC Device 会进入Inactive State。

Ready State，MMC完成初始化后，就会进入该阶段。

在该 State 下，Host 会发送 CMD2命令，获取eMMC Device 的CID。

CID，即 Device identification number，用于标识一个 eMMC Device。它包含了 eMMC Device 的制造商、OEM、设备名称、设备序列号、生产年份等信息，每一个 eMMC Device 的 CID 都是唯一的，不会与其他的 eMMC Device 完全相同。

eMMC Device 接收到CMD2后，会将 127 Bits 的CID的内容通过 Response返回给 Host。

Identification State，发送完 CID 后，eMMC Device就会进入该阶段。

Host 会发送参数包含 16 Bits RCA 的CMD3命令，为eMMC Device 分配 RCA。设定完 RCA 后，eMMC Devcie 就完成了 Devcie Identification，进入 Data Transfer Mode。

注：emmc初始化和数据通信的过程，有点类似USB协议，USB控制器去发送请求给USB设备，以IN包和OUT包的形式去建立与USB设备之间的通信，默认状态下，USB设备也是0地址的，与控制器分配设备地址。（感兴趣的可以看一下USB2.0的协议，主要是第8和9章内容）

三、eMMC工作电压和上电过程

根据工作电压的不同，MMC卡可以分为两类：

High Voltage MultiMediaCard，工作电压为3.3V左右。

Dual Voltage MultiMediaCard，工作电压有两种，1.70V~1.95V和2.7V~3.6V，CPU可以根据需要切换

我所使用的eMMC实测工作电压VCC为2.80V~2.96V，VCCQ为1.70V~1.82V。

其中VCC为MMC Controller/Flash Controller的供电电压，VCCQ为Memory和Controller之间I/O的供电。

上电初始化阶段MMC时钟频率为400KHz，需要等电压调整到它要求的VCC时（host去获取OCR中记录的电压值，上面有说），MMC时钟才会调整到更高的正常工作频率。

昙花一现英语怎么说

a flash in the pan

昙花一现 ；虎头蛇尾; 短暂的成功

a sudden success that lasts only a short time and is not likely to be repeated；something that happened only once or for a short time and was not repeated；a person or thing that starts out well but does not continue

flash指“闪光”，pan指“旧式枪的火药池”。a flash in the pan指“火药在药池点燃后所发出的闪光”，一般用来形容某事“看起来华丽而持续时间极短暂”。比如：

He used to be called a young entrepreneur. But soon he was forgotten by the public. He was a flash in the pan.

他曾被誉为青年企业家。但不久就被公众所遗忘。他真是昙花一现啊。

Don’t count him in. You know him. His determination is always a flash in the pan.

别把他算进去。你还不了解他吗。他的决心持续不了三分钟。

Some industry watchers predict these sites will change the way we shop, but others wonder whether online flash sales are a flash in the pan.

有业内分析家预测这些网站将会改变人们的购物方式，但也有些人怀疑网上闪购只是昙花一现。

Sadly, their success was just a flash in the pan.不幸的是，他们的成功仅仅是昙花一现。

Mary got 100 on the first test in arithmetic but it was just a flash in the pan because she later failed several times in arithmetic．玛丽第一次算术考试得了100分，但只是昙花一现，因为后来几次算术考试都不及格。

That singer can't last. he's a flash in the pan.

那歌手不能持久，他只是昙花一现。

He was indeed popular for a short time, but he didn't last long, just a flash in the pan.

他的确红了一阵子，但好景不长，只不过是昙花一现而已。

Her success as an actress in the show business was only a flash in the pan.

作为演员，在演艺界的成功只是昙花一现。她的余生默默无闻。

They won the first match，but it was only a flash in the pan，they lost all the other games．他们赢了第1场比赛，可是好景不长，后面几场比赛全输了。

He was indeed popular for a short time， but he didn't last long， just a flash in the pan．他的确红了一阵子，但好景不长，只不过是昙花一现而已。

People will be looking in to see how good we are now and whether our success has just been a flash in the pan.

人们会来看看我们现在有多成功，看看我们的成功是否只是昙花一现。

《柯林斯高阶英汉双解学习词典》

I'm afraid that my success as a painter was just a flash in the pan.

我担心我当画家的成功只是昙花一现。

I wish I could be with you forever, even though it happens as a flash in the pan, Iwould not have any desires.

但愿我能永远伴随在你身边，就算仅仅只是是昙花一现，我亦别无它求！

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