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使用双通道eMMC存储器的USB3.0 高速U盘评测(3)

时间:2019-02-07 20:22来源:USB开发群 作者:USB开发频道 点击:

  

  说到这里不得不给大家普及一下关于eMMC的知识,eMMC全称Embedded Multi Media Card(嵌入式多媒体卡),是由JEDEC标准化组织所制定的一种内嵌式存储器标准规格,带有MMC(多媒体卡)接口、快闪存储器设备及主控制器,所有这些组件都在一个小型的BGA 封装内,其版本历经了4.3->4.41->4.51->5.0,每一代的接口速度都有所提高,最常见的4.41和4.51版本接口带宽分别为100MB/s和200MB/s,同时其接口电压可以是1.8V或3.3V。eMMC最初推出的目的是为了简化手机存储器的设计,一方面由于NAND Flash芯片由不同厂商生产制造,使用时需要根据每家公司产品的技术特性来重新设计主控制器,过去并没有技术能够通用所有厂商的NAND Flash芯片。另一方面每次NAND Flash工艺技术改朝换代,包括70nm演进至50nm,再演进至40nm或30nm制程技术,手机客户也都要重新设计,但半导体产品每年制程技术都会推陈出新,存储器问题也拖累手机新机种推出的速度,因此像eMMC这种把NAND Flash存储芯片和控制芯片都包在一颗芯片里的概念,逐渐在市场中流行开来。eMMC的推出大大加速了产品研发速度,手机客户只需要采购eMMC芯片,放进新手机中,不需处理其它繁杂的NAND Flash兼容性和管理问题,最大优点是缩短新产品的上市周期和研发成本,加速产品更新换代速度。

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  国际上生产NAND Flash存储芯片的主要厂商包括英特尔、三星、东芝、闪迪、镁光、海力士等,其最高等级的NAND Flash芯片主要供企业级SSD产品和军工产品使用,下一个等级的NAND Flash芯片供eMMC/eMCP产品和消费级SSD产品使用,较差等级的NAND Flash则供Micro-SD存储卡和USB Flash Drive产品使用。从NAND Flash品质上看,eMMC的性能是接近SSD产品的,某些eMMC内部还集成了Cache模块,这样就大大提高了eMMC的随机读写性能,eMMC芯片所包含的主控芯片大部分由NAND Flash原厂开发,可以最大程度发挥其自家器件的性能,而U盘主控芯片通常由独立控制器芯片厂商进行开发,需要考虑不同生产厂商、不同工艺制程、不同闪存类型器件兼容性问题,通常无法最大程度发挥NAND Flash芯片的性能。NAND Flash U盘主控芯片的这种劣势在USB2.0时代并不明显,因为对产品性能的要求不高,进入USB3.0时代后这种劣势就越发凸显。

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  采用NS1081 USB3.0读卡器主控芯片加eMMC存储芯片的架构可以大大简化U盘主控芯片的设计复杂度并提供稳定高速的性能,由于生产eMMC芯片的厂商都是NAND Flash供货大厂,如三星、镁光、闪迪、海力士等,产品都是几大原厂给智能手机和平板电脑供货的高端产品,其品质和性能都是出类拔萃的,受惠于近年来智能手机和平板电脑出货量的爆发,存储器生产厂商都加大了eMMC产量,拥有很充足的货源保证,且eMMC容量和性能在逐步提高,成本在不断下降。

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  在USB2.0时代也曾出现过采用读卡器方案的U盘产品,即用一颗读卡器主控芯片加一颗eMMC或tf卡做成的U盘,但这种方案不具备容量和性能的可扩展性,U盘的性能被限制在一颗eMMC或tf卡的容量和性能,甚至被限制在USB2.0接口的性能。NS1081主控芯片的推出则完全解决了这一问题,其USB3.0接口使主机端不再成为性能的瓶颈,同时其创新性的闪存卡RAID0操作方式,可以给客户提供最大的设计灵活性,U盘生产厂商可以根据目标市场的需求和拥有的eMMC资源来决定U盘最终的设计方案,由于NS1081支持4通道4bit或者双通道8bit闪存卡速度和容量叠加,使客户可以非常灵活的利用手中资源以满足不同目标市场对于U盘容量和性能的要求。 copyright dedecms

  后记 dedecms.com

  在我们的评测中,这款威宝USB3.0高速U盘具有非常不俗的性能,完全达到了中高端USB3.0 U盘的级别,这主要归功于其采用的NS1081主控芯片。

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  这颗NS1081主控芯片由天津瑞发科半导体公司设计,这是一家在U盘主控领域的新公司,笔者处于好奇,在百度上搜索了一下,其公司主页上有如下信息“天津瑞发科半导体技术有限公司成立于2009年,由多名归国硅谷半导体技术专家和本土资深半导体营销行家创立,在发展过程中获得了君联资本(原联想投资)、赛富投资基金、联想之星等全球著名产业风险投资基金支持。公司位于天津华苑高新区,并在深圳设有销售和客户支持办公室。”看来这是一家初创不久的芯片设计公司,但投资者却是业内知名的土豪级大VC。除了NS1081 USB3.0 U盘主控芯片外,其产品还包括NS1066/NS1066X和NS1068/NS1068X USB3.0-SATA2/3 桥接控制器芯片,公司的每一款USB3.0芯片都通过了USB-IF官方认证和微软WHQL认证(早在2013年初就拿到了第一个认证,并且目前在大陆半导体公司中还是唯一一家),其USB3.0芯片都已在联想、东芝等品牌大厂量产了。这还真是一个名不见经传的设计公司,行事风格很低调,但其产品和客户却并不低端。 内容来自dedecms

  如前文所述,基于eMMC存储芯片的USB3.0 U盘可以说是U盘中的高大上产品,因其采用的eMMC芯片和其中的NAND Flash芯片均由国际知名大厂生产,性能出众,而在国内这种eMMC芯片资源则掌握在如江波龙(Netcom)、佰维(Biwin)等少数一线模组存储大厂的手中,不过其产品则以外销品牌如威宝(Verbatim)等为主,在国内市场刚刚开始出现,对于终端用户还有一个认识接受的过程。

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  从上文的性能评测中我们可以看到,基于eMMC存储芯片的USB3.0 U盘相较于普通基于NAND Flash芯片的USB3.0 U盘的一个重要优势是其4K随机访问速度明显更快,利用这一特点,U盘玩家可以使用基于eMMC存储芯片的USB3.0 U盘来制作win to go。所谓win to go就是可以在U盘上运行的Windows8系统,并且可以在不同的电脑硬件上运行,相当于用户能够随身携带自己的专属系统到其他的PC上进行工作,这个功能在当今办公移动化、系统个性化和用户数据安全化的大背景下越来越受到欢迎。由于win to go使用的是U盘作为存储媒介,所以性能瓶颈是在U盘的读写速度上,win to go应用强烈建议使用 USB3.0 的设备,并且对U盘的随机访问性能有较高的要求,否则当数据传输速率较大时画面可能会出现停滞和卡机的现象,从而影响用户体验。

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