芯科普 | 嵌入式存储如何助力终端设备实现小型化、智能化

 

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。

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。

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。

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。

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