马克西姆·卡巴库-福托利亚
eMMC控制器市场能否跟上flash创新的步伐?
EMMC主机控制器可能很难处理闪存技术的进步,如3D NAND和更新的连接接口,以及来自新市场的竞争。
eMMC存储设备的控制器内置闪存芯片。这使得eMMC控制器的选择。。。
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第三方决策,flash供应商可能会在不同型号之间更改供应商。如果所有控制器的功能和性能都相同,这将是一个小问题,但情况并非如此。
例如,有关清除坏块和已擦除块的TRIM命令的问题可能会危及数据的安全擦除。这通常无关紧要,但一旦数据(如电话簿和密码)存储在移动设备上的eMMC中,安全擦除就呈现出全新的面貌。
性能是另一个问题。在闪存配置中添加一些动态RAM可以获得更快的写入性能,但并非所有芯片都具有这种性能。
数据完整性管理也是eMMC控制器关注的一个问题。对于NAND闪存,闪存设备的变化使如何使用闪存变得复杂提供数据保护. 闪存有不同的故障模式,包括数字和模拟,需要弹性控制器设计来提供长期完整性、良好的写磨损特性和可靠的故障检测。
技术问题只是问题的一部分。eMMC行业在商业和政治方面都发生了重大变化。超过90%的行业集中在四家供应商手中:市场领导者三星、东芝、SK Hynix和SanDisk。
这些供应商既有巨大的动力,也有庞大的投资池。它们对台湾十几家左右的eMMC闪存供应商施加了巨大的市场压力,令本已很小的控制器市场进一步萎缩。
与此同时,中国已表示,其大部分半导体,特别是其存储器组件,将在中国制造,以减少对外国技术来源的依赖。目标是在十年内将外部供应从目前的80%减少到25%。
其结果是,中国大陆将在电磁控制控制器设计和核心技术方面进行深度投资,并可能收购台湾的部分知识产权。其结果是,中国公司打算与这四家eMMC快闪巨头展开竞争。由于本地需求高企(iphone是中国制造的),这将大大改变市场动态。
回到技术
闪存行业的支柱,2D NAND,正在迅速让位于3D NAND替代方案.这一变化因技术问题而放缓,但三星、东芝、SK海力士和SanDisk(以及英特尔和美光)的转型应该会在2017年初完成。这将对eMMC主机控制器设计产生重大影响,因为最大的eMMC设备的容量将显著增加。这将产生具有tb存储空间的平板电脑和256gb或更多存储空间的智能手机,为后台下载和其他面向用户的功能腾出空间,在饱和的市场中提供实质性的推动。
很少有eMMC控制器公司接触到进入游戏所需的3D NAND。这些公司(包括中国公司)将在晚会上迟到。这将使三星、东芝、SK Hynix和SanDisk在一两年内集中销售,因为它们都是3D NAND产品。三星尤其强大在这一领域,在市场上大约领先六个月。
大多数市场都与JEDEC的eMMC 4.5规范保持一致,但5.0和5.1版本已经发布,并解决了更高的传输速率和随机访问性能。事实上,它们的性能是目前最常见的标准(修订4.5)的两倍多。这是一款非常受欢迎的控制器,需要全新的设计,并且处于最佳位置的玩家都是巨头。
更复杂的是,认识到eMMC连接到的许多CPU现在都支持SATA接口,这导致了通用闪存(UFS)规范。这适用于SATA-like接口闪存控制器,串行而非eMMC 8位并行接口。显然,需要一种新的eMMC控制器设计,而三星已经在这方面迈出了一步,在2016年初发布了一款UFS产品。
随着技术和商业/政治压力的发挥,eMMC市场将在未来五年内发生变化。购买控制器/闪存组合可能会倾向于四大巨头,美光可能会增加一些容量。中国的影响在几年后——在2019/2020年的时间框架内——市场的动态将再次发生变化。我们还可能看到供应商内部的转变,他们将重点放在闪存市场的细分领域,这可能会把他们的重点从嵌入式转向,例如,企业级SSD闪存需求。