ufs and emmc, 各种存储卡的介绍

转载自：https://blog.csdn.net/shenjin_s/article/details/79761425

 

因为eMMC是并口，一是快速并行接口同步就是一个瓶颈了，再就是即便同步问题解决了，信号之间的干扰也是无法避免的。 

但是我们的UFS就不一样了，他是异步串行接口，而且人家还是差分的。所以在同步和干扰不是问题的前提下，UFS可以尽量提高自己的时钟频率，而且UFS是全双工的（eMMC只是半双工的），再加上UFS2.0的Command Queue的feature跑到如此高的速度也就在情理之中了。 

最后来看一下eMMC和UFS的模块示意图。

UFS需要三路电源，VCC，VCCQ和VCCQ2。 VCC是3.3V和1.8V供电的（如果是1.8V的电压供电需要接charge pump电路）负责给NAND Array供电，VCCQ是core电压1.2V，VCCQ2是IO电压1.8V。 

再看eMMC，只有两路电VCC和VCCQ。VCC 3.3V同样给NAND Array供电，剩下的core电压，IO电压都是由VCCQ供的（VCC是1.8或者3.3V）。 

如果我们细心对比，eMMC的core电压最低1.8V，UFS的core电压只有1.2V，从这个角度来说UFS是比eMMC还要省电的。

/***************************************************存储卡分类*****************************************************************************/

SD卡

SD卡是（secure digital memory card）安全数码卡，是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，是在MMC基础上发展起来的，增加了两个主要特色:

可以设置所存储的使用权限，防止数据被他人复制；第二是传输速度比2.11版mmc卡快。

特性：

1）可选通信协议：SD模式和SPI模式

2）可变时钟频率：0~25MHz

3）通信电压范围：2.0~3.6V

4）数据寿命：10万次编程/擦除

5）正向兼容MMC卡；

6）运行在25M的频率上，数据带宽是4位，因此最大传输速率是12.5MHz(12.5兆字节每秒)

TF卡

TF卡是（t-flash）又称micro SD，是采用SanDisk最新的NAND MLC技术以及控制器技术。

尺寸：15mm宽*11mm长*1mm厚。

MMC卡

MMC卡（MultiMediaCard）缩写，即多媒体卡，也是一种非易失性存储器件，体积小巧，容量大，耗电量低，传输速度快。

MMC共有7个pin,分为两种模式，分别为MMC模式和SPI模式。

尺寸：24mm*32mm*14mm

MMC卡时钟频率是20MHz,比SD卡少两个PIN,只有一位数据带宽，所以最大传输速率为2.5MHz。

eMMC

eMMC(embedded multi media card)为MMC协会所订立的、主要是针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器标准规格。eMMC的一个明显优势是在封装中集成了一个控制器，它提供标准接口并管理内存，使得是手机厂商就能专注于产品开发的其他部分，并缩短向市场推出产品的时间，

eMMC=NAND flash+controller+standard interface

eMMC使用并行数据传输，且为半双工，不能同时读写。

目前主要的emmc厂商为三星：https://www.samsung.com/semiconductor/cn/estorage/emmc/

UFS

Universal Flash Storage，通用闪存存储。它有两个意思，一是指手机存储接口协议，类似SATA，PCIe/NVMe；二是使用该协议的存储设备。

UFS最新标准是UFS3.0，于2018年1月30日发布。它最大带宽可以达到2163MB/s！4倍SATA3.0的速度 （600MB/s），超过PCIe3.0x2的速度（2GB/s单向速度）。

不过，目前市面上的UFS产品还是UFS2.0/2.1，其最大带宽1081MB/s，也是秒杀一般的SSD。

UFS协议是JEDEC（www.jedec.org）组织制定的，三星、海力士、东芝等公司力捧。

UFS为什么能那么快？

首先，它在数据信号传输上，使用的是差分串行传输。这是UFS快的基础。所有的高速传输总线，如SATA，PCIe，SAS，都是串行差分信号。串行，可以使用更快的时钟（时钟信息可以嵌在数据流中）；差分信号，即用两根信号线上的电平差表示0或者1。与单端信号传输相比，差分信号抗干扰能力强，能提供更宽的带宽（跑得更快）。

其次，UFS和PCIe一样，支持多通道数据传输，目前最多支持两个通道。多通道可以让UFS在成本、功耗和性能之间做取舍。

还有，它是全双工工作模式，就是读写可以并行。它的前辈eMMC是半双工，读写不能同时进行。

UFS主要厂家：三星https://www.samsung.com/semiconductor/cn/estorage/ufs/