eMMC 原理 2 eMMC 簡介

2021-07-28 04:04:52 字數 1992 閱讀 6927

emmc 是 embedded **********card 的簡稱。**********card,即 mmc, 是一種快閃儲存器卡(flash memory card)標準,它定義了 mmc 的架構以及訪問 flash memory 的介面和協議。而 emmc 則是對 mmc 的乙個拓展,以滿足更高標準的效能、成本、體積、穩定、易用等的需求。

emmc 的整體架構如下所示:

: emmc 整體架構

emmc 內部主要可以分為 flash memory、flash controller 以及 host inte***ce 三大部分。

flash memory 是一種非易失性的儲存器,通常在嵌入式系統中用於存放系統、應用和資料等,類似與 pc 系統中的硬碟。

目前,絕大部分手機和平板等移動裝置中所使用的 emmc 內部的 flash memory 都屬於 nand flash,關於 nand flash 的更多細節可以參考 

flash memory

章節。

emmc 在內部對 flash memory 劃分了幾個主要區域,如下圖所示:

:emmc 內部分割槽

boot area partition 1 & 2

此分割槽主要是為了支援從 emmc 啟動系統而設計的。

該分割槽的資料,在 emmc 上電後,可以通過很簡單的協議就可以讀取出來。同時,大部分的 soc 都可以通過 gpio 或者 fuse 的配置,讓 rom **在上電後,將 emmc boot 分割槽的內容載入到 soc 內部的 sram 中執行。

rpmb partition

rpmb 是 replay protected memory block 的簡稱,它通過 hmac sha-256 和 write counter 來保證儲存在 rpmb 內部的資料不被非法篡改。

在實際應用中,rpmb 分割槽通常用來儲存安全相關的資料,例如指紋資料、安全支付相關的金鑰等。

general purpose partition 1~4

此區域則主要用於儲存系統或者使用者資料。 general purpose partition 在晶元出廠時,通常是不存在的,需要主動進行配置後,才會存在。

user data area

此區域則主要用於儲存系統和使用者資料。

user data area 通常會進行再分割槽,例如 android 系統中,通常在此區域分出 boot、system、userdata 等分割槽。

更多 emmc 分割槽相關的細節,請參考 

emmc 分割槽管理

章節。nand flash 直接接入 host 時,host 端通常需要有 nand flash translation layer,即 nftl 或者 nand flash 檔案系統來做壞塊管理、ecc等的功能。

emmc 則在其內部整合了 flash controller,用於完成擦寫均衡、壞塊管理、ecc校驗等功能。相比於直接將 nand flash 接入到 host 端,emmc 遮蔽了 nand flash 的物理特性,可以減少 host 端軟體的複雜度,讓 host 端專注於上層業務,省去對 nand flash 進行特殊的處理。同時,emmc 通過使用 cache、memory array 等技術,在讀寫效能上也比 nand flash 要好很多。

:nand flash 與 emmc

emmc 與 host 之間的連線如下圖所示:

:emmc inte***ce

各個訊號的用途如下所示:

clk用於同步的時鐘訊號

data strobe

此訊號是從 device 端輸出的時鐘訊號,頻率和 clk 訊號相同,用於同步從 device 端輸出的資料。該訊號在 emmc 5.0 中引入。

cmd此訊號用於傳送 host 的 command 和 device 的 response。

dat0-7

用於傳輸資料的 8 bit 匯流排。

emmc 匯流排協議

章節。embedded multi-media card (e•mmc) electrical standard (5.1)

[pdf]

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