MMC和eMMC的区别

MMC 和 eMMC 的区别

1. MMC

MMC（MultiMediaCard）是一种接口协议，定义了符合这一接口的内存器，称为 MMC 储存体或 MMC 卡。它是一种非易失性存储器件，广泛应用于消费类电子产品中。

1.1 外观及引脚定义

• MMC卡共有七个触电（引脚），分为两种操作模式，分别为 MMC 模式与 SPI 模式。
• 尺寸：(24mm*32mm*1.4mm)
• 操作电压：2.7V ~ 3.6V
• MMC卡 时钟频率是 20MHz，比 SD卡 少两个触电，只有1位数据带宽，所以最大传输速率为2.5MB/s。

2. eMMC

eMMC（Embedded MultiMedia Card）是 MMC 的一个扩展，专为嵌入式系统设计，主要用于手机或平板电脑等产品。eMMC 在封装中集成了一个控制器，提供标准接口并管理闪存，简化了终端产品存储器的设计。它由一个嵌入式存储解决方案组成，包括 MMC 接口、快闪存储器设备及主控制器，所有组件都在一个小型的 BGA 封装中。eMMC 的接口速度可以达到每秒400MB，具有快速、可升级的性能。

总结来说，MMC 是一种接口协议，而 eMMC 是基于该协议的嵌入式存储解决方案，包含了控制器和封装，适用于嵌入式系统中的存储需求。

3. emmc 和 Nandflash 的区别和联系

eMMC 是将 Nand Flash 和 Flash Controller 和 eMMC 接口等封装在一起的小型的存储系统。也就是说 eMMC 当中包含 NandFlash。

eMMC 将不同的 NandFlash 进行了统一的封装，留给我们开发者的是 eMMC 协议 和 eMMC 接口。

这样做的好处是：

3.1 简化系统存储设计，降低开发复杂度

在以前，每次 NAND 技术换代的时候，手机客户端也要重新设计，手机制造商需要选择新的与 NAND flash 匹配的 soc 芯片，而 soc 厂商一般要针对这款 NAND flash，重新设计 soc 芯片（主要是内部的 nand flash ccontroller)，这种方式十分麻烦。

在推出 emmc 后，soc 厂商只需要在芯片上加上一个可以与 MMC标准通信的控制器（一般叫做 sdmmc controller/sd controller)，这个控制器可以支持某种/某几种 eMMC 标准。同时 eMMC 芯片封装好 NAND flash，向外也提供一个统一的 eMMC 接口 (如 eMMC 4.3/4.4)，此时只要给 soc 芯片选定好一个 eMMC 接口，连上二者即可通信了。

以前需要双方都进行更换芯片设计，现在只需要 eMMC 卡进行更换即可。

3.2 更新速度快

随着 Nand Flash 制程工艺的不断升级，主控的 Flash Controller 和 FTL 也需要不停的更新，才能支持新的 Nand Flash。

而 eMMC 将 Flash Controller 和 Nand Flash 封装在了一起，屏蔽了由于 Nand Flash 制程工艺而带来的差异，主控的 controller 和 driver 不需要做过多修改就能支持。

3.3 读写性能更好

eMMC 在 Nand Flash 的基础上，加入了 Cache、Memory array 等技术，大大提高了读写速度。

4. eMMC 与 SD卡 有什么不同？

eMMC（Embedded MultiMediaCard）和 SD卡（Secure Digital Card）都是基于 NAND 闪存技术的存储解决方案，但它们在设计、性能、应用和封装等方面有所不同。

以下是 eMMC 与 SD 卡的对比：

对比维度	eMMC	SD卡
构造	嵌入式存储设备，集成在单个芯片中	外部存储设备，通过卡槽和卡套安装
性能	通常比 SD卡 更快，因为不需通过额外的通信层	速度低于 eMMC，受限于卡套和卡槽通信
应用领域	主要用于移动设备和嵌入式系统	广泛用于数码相机、智能手机、平板电脑等消费电子产品
安全性	不支持加密技术	采用加密技术保护数据安全
成本	通常比 SD卡 低，因为不需要额外的卡槽和卡套	成本相对较高
封装类型	BGA 封装，焊接在主板上	通常为 TF卡 或 SD卡 形式，便于插入和移除
接口	专用的 eMMC接 口	通过 SDIO 接口或 SPI 模式通信

根据上述对比，eMMC 通常提供更好的性能和更低的成本，适合作为嵌入式系统的内部存储解决方案。而 SD卡 则因其便携性和通用性，适用于需要外部存储的多种消费电子产品。在选择两者时，应考虑具体的应用场景和性能需求。

4.1 SD卡 的外观及引脚定义

SD卡 为 Secure Digital Memory Card, 即安全数码卡，是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备。它在 MMC 的基础上发展而来，增加了两个主要特色：SD卡 强调数据的安全，可以设定所储存的使用权限，防止数据被他人复制;另外一个特色就是传输速度比 2.11 版的 MMC卡 快。

• 两个可选的通信协议：SD 模式和 SPI 模式

• 可变时钟频率：0－25 MHz

• 通信电压范围：2.0-3.6V

• 工作电压范围：2.0-3.6V

• 低电压消耗：自动断电及自动睡醒，智能电源管理

• 数据寿命：10万次编程/擦除

• 尺寸：24mm宽×32mm长×1.44mm厚

• 正向兼容 MMC 卡

• 卡片带电插拔保护

• 具备写保护开关

• SD卡 运行在 25MHz 的时钟频率上，数据带宽是4位，因此最大传输速率是12.5MB/s（12.5兆字节每秒）。

5. eMMC 在手机上通常如何实现数据读写操作？

eMMC（Embedded MultiMediaCard）在手机上实现数据读写操作的过程涉及多个步骤和协议。

5.1 数据读写流程

1. 初始化和配置：手机的操作系统通过发送一系列命令来初始化 eMMC 设备，并配置必要的参数，如分配存储空间和设置工作模式。
2. 数据传输：数据传输是以 block 为单位进行的，每个 block 后面跟随一个 CRC（循环冗余检查）校验。无论是读取还是写入操作，都允许单个或多个 block 的传输。对于多 block 传输，会在传输结束时发送一个停止命令（CMD12）。
3. 读取操作：手机通过发送读取命令（CMD17 或 CMD18）指定要读取的 block 地址和数量。eMMC 设备响应后，按照指定的顺序发送数据块，并附加相应的 CRC 校验结果。
4. 写入操作：手机发送写入命令（CMD24 或 CMD25）指定要写入的 block 地址和数据。eMMC 设备在接收到数据后执行 CRC 校验，并在校验成功后进行数据写入。写入完成后，eMMC 设备通过总线空闲信号（Busy signal）告知手机可以继续发送下一个 block 的数据。
5. 错误处理：在数据传输过程中，如果发生错误，eMMC 设备会通过特定的响应命令通知手机。手机根据响应信息决定是否重试或采取其他措施。

5.2 性能优化和保护机制

• eMMC 技术内置了 Flash Controller，负责完成擦写均衡、坏块管理和 ECC 校验等功能，提高了数据的可靠性和存储效率。
• 高速的 eMMC5.1 标准允许实现高达 400MB/s 的顺序读取速度和 200MB/s 的顺序写入速度，这对于提高手机的数据处理速度至关重要。
• eMMC 还支持高级错误校验与修正技术，以及可靠性增强功能，如硬件写保护和闪存控制器保护，确保数据的安全性和稳定性。

这些操作和机制共同确保了 eMMC 在手机上能够高效、稳定地处理数据读写任务。

6. 为什么 eMMC 适合嵌入式系统使用而不是普通 MMC？

eMMC（Embedded MultiMediaCard）是专门为嵌入式系统设计的存储解决方案，相比于普通的 MMC（MultiMediaCard），eMMC 具有以下优点，使其更适合嵌入式系统的使用：

1. 集成度高：eMMC 将存储器芯片和控制器芯片集成在一起，形成单一的芯片，这种设计可以减小整体尺寸，提高集成度，降低成本。
2. 专用接口：eMMC 使用标准 MMC 接口，这种接口专为嵌入式系统设计，可以提供稳定的数据传输和更好的电源管理。
3. 性能优化：eMMC 内置了 ECC（Error Correction Code）和数据备份功能，这些技术提高了数据的可靠性，并且相对于普通 MMC，eMMC 的读写速度更快，尽管略逊于独立的 Flash 存储器，但对于嵌入式系统而言已经足够使用。
4. 定制化分区：eMMC 支持特定的分区设计，如B OOT 分区和 RPMB（Replay Protected Memory Block）分区，这些分区有助于提高系统的启动效率和数据安全性。
5. 功耗管理：eMMC 设计时考虑了低功耗的需求，适合用于移动设备和嵌入式系统，其功耗可能相对较低，有助于延长电池寿命。
6. 成本效益：由于标准化生产和大规模流通，eMMC 的成本相对较低，适合大规模部署在消费电子和工业嵌入式系统中。

综上所述，eMMC 的高集成度、专用接口、性能优化、定制化分区、功耗管理和成本效益使其成为嵌入式系统的理想选择。普通 MMC 由于缺乏这些特性，通常不适用于对性能和集成度有较高要求的嵌入式系统。