三星量产最新手机闪存解决方案 基于LPDDR5和UFS的多芯片封装uMCP

6月16日，三星电子宣布，6月开始量产其最新的智能手机内存解决方案，即基于LPDDR5和UFS的多芯片封装uMCP。三星的uMCP集成了最快的LPDDR5 DRAM 和最新的UFS3.1 NAND 闪存。
 

 
容量方面，该系列产品能够提供内存容量由6GB到12GB、闪存容量由128GB到512GB。
 
性能方面，LPDDR5能够支持25GB/s的读写速度，相较之前的LPDDR4X快1.5倍；UFS3.1能够支持3GB/s读写速度，是UFS 2.2的两倍。
 
与之前基于LPDDR4x DRAM和UFS 2.2 NAND闪存的解决方案相比，DRAM性能提升了50%，从17GB/s提高到25GB/s，NAND闪存性能提高了一倍，从1.5GB/s提高到3GB/s，使旗舰级性能成为可能。
 
三星的uMCP还有助于最大限度提高手机的空间利用率，其DRAM和NAND闪存整合到只有11.5毫米x13毫米的紧凑封装中，为其他功能留出更多空间。新解决方案的DRAM容量从6GB到12GB不等，存储容量从128GB到512GB不等，可以进行定制，以适应整个中高端市场5G智能手机的不同需求。
 
三星电子DRAM部门副总裁Young-Soo Sohn表示：“三星基于LPDDR5 UFS的多芯片封装是建立在我们内存和封装技术的进步上，让消费者即便使用低端设备，也能享受不间断的流媒体、游戏和混合现实体验。随着支持5G网络的设备成为主流，预计这项最新的多芯片封装技术会加速市场向5G网络过渡，并帮助虚拟现实技术更快地引入到我们的日常生活当中。”
 
三星已经与几家全球智能手机制造商完成了兼容性测试，预计配备uMCP的设备会在这个月开始进入市场。
 
美光、SK海力士也在积极发展uMCP
 
在uMCP方面，目前美光的发展最为积极，2020年率先将LPDDR5导入uMCP中，10月已批量生产uMCP5，是将高性能的LPDDR5和高容量的UFS 3.1进行多芯片封装，这是美光在2019年推出uMCP4（LPDDR4X和UFS封装）的升级产品。
 
美光uMCP5可提供128GB UFS 3.1+8GB LPDDR5，128GB UFS 3.1+12GB LPDDR5，256GB UFS 3.1+8GB LPDDR5 和256GB UFS 3.1+12GB LPDDR5容量选择。
 
SK海力士在uMCP上也有研究，目前可提供4GB/8GB/6GB LPDDR4X+64GB/128GB UFS2.1封装的uMCP产品，之后将结合LPDDR5和UFS，提供12GB LPDDR5+256GB UFS或以上的uMCP产品。
 
uMCP有望替代eMCP成为5G手机向中低端市场普及的最佳解决方案
 
三星、美光、SK海力士所推出的多芯片封装uMCP解决方案有望替代eMCP成为5G手机向中低端市场普及的最佳解决方案，将可满足移动市场不断增长的性能和容量的需求，实现接近与高端旗舰智能手机一样的性能表现。
 
eMCP是eMMC(NAND Flash+控制芯片)和低功耗DRAM封装在一起，早期的智能型手机，存储主流方案是NAND MCP，将SLC NAND Flash与低功耗DRAM封装在一起，具有生产成本低等优势。随着智能型手机对存储容量和性能更高的要求，特别是随着Android操作系统的广泛流行，以及手机厂商预装大量程序及软件，对大容量需求日益增加。
 
与传统的MCP相比，eMCP不仅可以提高存储容量，满足手机对大容量的要求，而且内嵌的控制芯片可以减少主CPU运算的负担，从而简化和更好的管理大容量的NAND Flash芯片，并节省手机主板的空间。
 
eMCP深受低端客户青睐，且仍在中低端手机中广泛应用，主要原因是eMCP具有高集成度的优势，包含eMMC和低功耗DRAM两颗芯片，对于终端厂商而言可以简化手机PCB板的电路设计，缩短出货周期。
 
其次，eMCP是将eMMC和低功耗DRAM进行封装，这样相较于eMMC和移动DRAM分开采购的价格要低，对于中低端手机而言有利于降低成本，尤其是在前2年NAND Flash和DRAM涨价的时期，更有利交易和议价。
 
uMCP是基于eMCP扩展而来，uMCP的出现是顺应eMMC向UFS发展的趋势，满足未来5G手机的发展。
 
高端智能型手机基于对性能的高要求，CPU处理器需要与DRAM高频通讯，所以高端旗舰手机客户更青睐采用CPU和LPDDR进行POP封装，分立式eMMC或UFS的存储方案，这样线路设计简单，可以减轻工程师设计PCB的难度，减少CPU与DRAM通讯信号的干扰，提高终端产品性能，随之生产难度增大，生产成本也会增加。
 
5G手机的发展将从高端机向低端机不断渗透，实现全面普及，同样是对大容量高性能提出更高的要求，uMCP是顺应eMMC向UFS发展的趋势。
 
eMMC全称“embedded Multi Media Card”，由MMC协会所订立。UFS全称为“Universal Flash Storage”，由固态技术协会JEDEC订立。相比于eMMC，UFS优势在于使用高速串行接口替代了传统的并行接口，并改用了全双工方式，速度更快的UFS是eMMC的继承者。
 
目前UFS 3.0是最新规范，单通道带宽可达11.6Gbps，双通道双向带宽的理论最高是23.2Gbps，三星、铠侠等已大规模量产UFS 3.0产品，三星Note10、魅族16T、iQOO Neo 855等相续搭载UFS 3.0，提高手机的应用体验。
 
uMCP结合LPDDR和UFS，不仅具有高性能和大容量，同时比PoP +分立式eMMC或UFS的解决方案占用的空间减少了40%，减少存储芯片占用并实现了更灵活的系统设计，并实现智能手机设计的高密度、低功耗存储解决方案。
 
电子发烧友综合报道，参考自CSDN、闪存市场，转载请注明以上来源。