新闻中心

新闻中心
新闻中心
新闻中心 新闻中心
芯科普 | 嵌入式存储如何助力终端设备实现小型化、智能化
2024年03月07日
随着数字化的推进,各种终端设备逐步走向数据化和智能化。无论是人手必备的手机、平板,家用生活的电视机顶盒、路由器、智能冰箱、智能空调等家用电器,还是公共场合的各类打卡机、POS支付机、扫描仪、商场服务机器人等设备,都在不断地智能化中,便捷和丰富着我们的日常生活。


在终端设备的智能化进程中,数据存储是重要一环。从智能化的底层逻辑上看,各种指令的生成、传达和响应,以及最终智能化功能的实现,都需要存储介质作为容器,将这些指令生成的数据进行读取或写入的操作。
目前主流的智能终端设备大都采用嵌入式存储器,并源于存储器具备的几大特性,大大加速了终端设备的智能化进程。

小体积


现阶段智能终端设备,无论是可穿戴设备还是车联网产品,亦或是其他终端设备,小型化、轻薄化均是大势所趋。多芯片封装嵌入式存储芯片(MCP),如eMCP、uMCP、nMCP等,集成了闪存和内存芯片,满足了在越来越小的空间里加入更多性能和特性的需求。ePOP嵌入式存储芯片,集成了eMMC和LPDDR,采用全新设计工艺,垂直搭载在SoC上,体积更小,提供设备小型化进程支持。

图片


高性能


终端设备走向智能化,需要解决设备的快速交互和响应问题。此前,终端设备缺乏高性能存储设备,很难和内部SoC进行快速联动,实现对数据和指令进行快速响应。从eMMC到UFS,嵌入式存储器始终在推进存储性能提升。从UFS2.0开始,便提供了HS-G2和HS-G3(可选)两个传输信道,理论带宽分别能达到5.8Gbps(725MB/s)和11.6Gbps(1450MB/s),后续每一代的嵌入式存储器都在上一代基础上,实现了性能的提升,共同为终端设备指令的快速响应,提供存储性能支撑,进而加速终端设备智能化脚步。

图片

低功耗


终端设备智能化进程中,功耗表现和性能是相辅相成的,功耗和性能的均衡,才能让设备长久高效经济的工作。嵌入式存储器作为终端设备的重要组成,它的功耗表现也会影响到整体的功耗性能平衡。


嵌入式存储器,从诞生之初便一直在功耗上进行优化。协议上,在UFS3.1协议上便添加了“DeepSleep”模式,这是一种新的低功耗状态,通过降低UFS的工作压力和减少对稳压器的唤醒,实现降低功耗的目的;介质上,在智能终端设备内部,无论是eMMC还是UFS嵌入式存储大都需要原厂NAND芯片,兼具品质和功耗特性,实现硬件端的低功耗。为智能终端设备实现功耗和性能的平衡,降低TCO,保证高效稳定工作。

与标准 DDR DRAM 通道(64 位宽)相比,LPDDR DRAM 通道通常为 16 位或 32 位宽。与标准 DRAM 产品一样,每个连续的 LPDDR 标准产品都瞄准了比其前代产品更高的性能和更低的功耗目标。LPDDR4 在 1.1V 的工作电压下的数据速率最高可达 4266Mbps,LPDDR4X 能够通过将 I/O 电压 (VDDQ) 从 1.1 V 降低到 0.6 V 来额外降低功耗,LPDD4X 设备也可以实现高达 4267Mbps 的速率。


图片


可靠、稳定存储


可靠、稳定存储,智能终端设备的应用场景,大都需要长久不断电持续工作,维持实际业务不掉线。这就意味着主导数据存储和传输的嵌入式存储器,需要更高的可靠性,稳定的实现数据传输不掉线,配合SoC等其他组件,实现指令长久而快速的响应。

NAND芯片,作为嵌入式存储器的存储介质也是核心部件,具备高耐久特性;尤其是原厂的NAND芯片,大都有更先进的闪存架构,更领先的制造和封装工艺,使得配置原厂NAND芯片的嵌入式存储器,大都具备更高的TBW,能够适应智能终端设备,实时在线稳定运维的业务需求。此外,在软件层面,嵌入式存储器厂商也都积极开发诸如主机碎片整理等方面的技术,进一步优化碎片文件,提升NAND芯片及存储器寿命。

实际上,除了小型化、性能、功耗和可靠性,嵌入式存储器还在兼容通用性等方面有着相当优势,基于这些硬件特性,终端设备上更多的智能功能和设计,得以落地,由图纸变成了现实,加速终端设备智能化进程。