В результате сотрудничества двух организаций Multi Media Card Association (MMCA) и JEDEC Solid State Technology Association (JEDEC) появился новый стандарт eMMC. С одной стороны, он использует наработки по стандартизации NAND FLASH от MMCA, с другой стороны, соответствует требованиям JEDEC по корпусному исполнению.

Каковы же основные особенности eMMC-памяти? Во-первых, она объединяет в себе NAND FLASH и MMC-контроллер. Во-вторых, eMMC выпускается в стандартном корпусном исполнении JEDEC® MO-304 (100-выводной BGA) или MO-276 (153-выводной BGA).

Наличие MMC-контроллера дает пользователю очевидные преимущества (Рис. 2). При использовании простой NAND FLASH необходим программный драйвер, который будет решать все вопросы по обеспечению целостности информации: контроль ошибок, определение битых секторов и т.д. В eMCC все эти функции берет на себя встроенный MMC-контроллер памяти. В результате нагрузка на управляющий процессор или микроконтроллер снижается. Кроме того, eMMC оказывается более защищенным носителем информации.

Рис. 2.

В отличие от других носителей (например, SD-карты), eMMC - встраиваемый тип памяти. Микросхемы eMMC предназначены для монтажа на печатную плату. В итоге, они представляют собой более медленную, но и более дешевую альтернативу SSD для различных приложений (планшеты, смартфоны и т.д.). Стандартизация корпусного исполнения в данном случае - логичный шаг для упрощения проектирования устройств с eMMC.

Таким образом, eMMC становится идеальным выбором в качестве встроенной памяти различных приложений: планшеты, смартфоны, навигаторы и т.д. Однако есть области, в которых требования к надежности носителей информации оказываются достаточно жесткими. Например, в автомобильной и промышленной электронике. Именно для этих областей компания SMART Modular Technologies разработала eMMC серии SH8M повышенной надежности (Рис. 3).

Рис. 3.

SH8M - микросхемы eMMC-памяти объемом 8/ 16/ 32/ 64 Гбайт. SH8M отвечают требованиям JEDEC/ MMC4.51 и выпускаются в двух вариантах корпусного исполнения: JEDEC® MO-304 (100-выводной BGA) или MO-276 (153-выводной BGA).

Основной отличительной чертой SH8M является высокий уровень надежности, что обеспечивается двумя факторами: широким диапазоном рабочих температур и соответствием требованиям стандартов AEC-Q100.

Для пользователей доступны два варианта исполнения SH8M с различными температурными диапазонами. Версия Extended допускает работу в диапазоне -25...+85 °C. А версия Industrial в диапазоне -40...+85 °C. Версия Extended, очевидно, предназначена для коммерческих приложений, в то время как микросхемы с диапазоном Industrial найдут применение в автомобильной и промышленной электронике.

SH8M соответствует требованиям стандартов для автомобильных приложений AEC-Q100:

• AEC-Q100-002-E Human Body Model (HBM) ± 2000 В класс H2;
• AEC-Q100-003-E Machine Model (MM) ± 200 D класс M3;
• AEC-Q100-011 Rev-C Charge Device Model (CDM) ±750 В класс С5;
• AEC-Q100-004-D.

Для именования микросхем используется достаточно сложное обозначение, которое включает: серию памяти (SH8M), код объема памяти, тип корпуса, тип конфигурации, код программой версии, форму поставки, версию температурного исполнения.

Самым большим объемом памяти 64 Гбайт в данной линейке могут похвастаться микросхемы:

• SH8M64GAITDFAAE01 - 64 Гбайт, -25...+85 °C (версия Extended), JEDEC® MO-304 (100-выводной BGA);
• SH8M64GAITDFAAI01 - 64 Гбайт, -40...+85 °C (версия Industrial), JEDEC® MO-304 (100-выводной BGA);
• SH8M64GBGTDFAAE01 - 64 Гбайт, -25...+85 °C (версия Extended), JEDEC® MO-276 (153-выводной BGA);
• SH8M64GBGTDFAAI01 - 64 Гбайт, -40...+85 °C (версия Industrial), JEDEC® MO-276 (153-выводной BGA).

Высокий уровень защиты SH8M делает возможным их использование в автомобильной и промышленной электронике, а также в других ответственных приложениях. Однако полный список областей их применения значительно шире и включает в себя следующие пункты:

• автомобильная электроника;
• промышленная электроника;
• медицинское оборудование;
• сетевое оборудование;
• RFID-сканеры;
• VoIP;
• серверы и т.д.

Характеристики микросхем памяти серии SH8M:

• Тип памяти: eMMC NAND FLASH;
• Объем памяти: 8/ 16/ 32/ 64 Гбайт;
• Интерфейс связи: параллельный (8 линий данных и сигналы управления);
• Частота тактирования: до 53 МГц (SDR/ DDR);
• Особенности MMC: поддержка JEDEC/ MMC 4.51;
• Совместимость с предыдущими стандартами MMC: есть;
• Напряжение питания VCC: 2.7...3.6 В; VCCQ: 1,7...1,95 В или 2.7...3.6 В;
• Диапазон рабочих температур: -25...+85 °C (версия Extended), -40...+85 °C (версия Industrial);
• Диапазон температур хранения: -40...+85 °C;
• Корпусное исполнение: JEDEC® MO-304 (100-выводной BGA) или MO-276 (153-выводной BGA).

О компании

SMART Modular Technologies - крупный производитель различных типов носителей информации. Номенклатура компании включает в себя три основных сегмента: оперативная DRAM-память (DDR, DDR2, DDR3, DDR4), встраиваемая память (Embedded USB, eMMC, M.2 SATA, mSATA), съемные носители информации (CF Card, microSD, SATA SSD, SD Card, USB Flash Drive).

Лет 5 назад проблемы выбора диска не было - SSD были крайне дорогими, про SHDD вообще мало кто слышал, eMMC были незаменяемы, а бал правили HDD. Так что выбор диска сводился всего к двум правилам - "чем больше тем лучше", "места на диске много не бывает"(да-да, все точь-в-точь как при выборе ОЗУ). Но буквально пару-тройку лет назад стоимость SSD спустилась до приемлемой, а объем возрос до приемлимых 200-500 и даже 1000 ГБ. eMMC тоже сильно улучшилась как по объему, так и по скорости(хотя заменяемыми так и не стали). Ну а для тех кому важна и скорость, и объем появились относительно дешевые гибридные SHDD. Пройдемся по ТТХ:

• HDD(Hard (magnetic) Disk Drive, накопитель на жёстких магнитных дисках).

  Самый распространенный в мире тип диска. Имеет крайне низкую стоимость за гигабайт(20-25 центов), достаточно неприхотлив в работе, очень большой ресурс работы(100 000 часов на отказ), очень большое время отклика(10-15 мс) и самое основное - наибольший на данный момент объем(до 10 Тб для пользовательского сегмента). Но за все нужно платить - в данном случае это шум(причем в трехблинных дисках он бывает перебивает шум процессорного кулера), низкая скорость чтения/записи(при работе со смешанными типами файлов это несколько десятков мбайт/с), высокое энергопотребление(5-30 ватт) и наличие механических деталей(при наличии вибрации повышается вероятность повреждения диска), так что в ноутбуках шанс их более быстрой кончины выше, чем в ПК.
  На сегодняшний момент на такие диски не имеет смысла ставить системы: конечно, любая современная ОС на них встанет, но время загрузки и работы будет в 3-5 раз медленнее чем на самом простеньком SSD. Так что такие диски имеет смысл использовать как "файлопомойки" - фильмы, музыка, книги, и прочие вещи, занимающие значительный вес, но которые крайне неприхотливы к скорости работы диска. Но все же брать очень медленные не стоит - я советую брать диски с поддержкой SATA 3, 7200+ об/м и скоростью чтения и записи не ниже 100 Мб/с . Да, конечно есть множество других параметров в виде буфера и прочих, но в итоге они играют несущественную для обычного потребителя роль.

• SSD(Solid-State Drive, твердотельный накопитель).
  
  
  Думаю многие удивятся, но SSD - ровесник обыкновенному жесткому диску. Но увы, изначально он не прижился на ПК из-за крайне низкого объема(первые массовые пользовательские SSD имели объем всего 16-32 Гб - хватит только на систему, да и сейчас 1-2 Тб - максимум), высокой стоимости за гигабайт(50-70 центов сейчас, до 10(!!) долларов на момент появления) и достаточно низкому объему перезаписи(100-300 ТБ, хотя для обычного пользователя этого хватит на 3-5 лет). Плюсов тоже хватает - это самые выскоие скорости чтения/записи на данный момент(до 5ГБ/с в новых макбуках!), но в среднем это несколько сотен мбайт/с - на порядок выше чем у жестких дисков), низкое время отклика(десятые доли мс), полное отстутствие шума и механических деталей, невысокое энергопотребление(всего несколько ватт).
  
  На данный момент это лучшие диски для установки на них системы, причем время загрузки с нуля даже на древнем железе не превысит 15-25 секунд, на новом Windows загружается практически сразу после прохождения POST-кодов. Любые файловые операции будут проходить в 3-5 раз быстрее чем на жестком диске, а при копировании большого числа мелких файлов разница в скорости может быть и на порядок выше. На данный момент если SSD будет единственным диском в системе то лучше брать 240 Гб и больше, если будет второй диск - до даже 64 Гб вполне хватит под систему и самые основные программмы. Остальные критерии - SATA 3, IOPS 50000 и выше, скорость чтения/записи 500 Мб/с. По сути, IOPS это количество блоков, которое успевает считаться или записаться на носитель. Остальные критерии как обычно опустим - они не важны для рядового потребителя.
• SSHD(Solid State Hard Drive, гибридный жесткий диск).
  
  
  Это "помесь бульдога с носорогом" - основной объем для хранения данных это обыкновенный жесткий диск, к которому присоединяется дополнительно ssd-кэш объемом обычно 8-16 Гб для хранения наиболее часто используемых файлов. По замыслу создателей должен иметь скорость работы как SSD, а объем как HDD, но на деле все как обычно гораздо хуже. Да, некоторая часть файлов переписывается на SSD-кэш, и система грузится почти так же быстро, как и на обычном SSD. Но вот все остальные файлы, программы, игры хранятся на обычном жестком диске со всеми вытекающими отсюда тормозами. Так что смысла в таком накопителе немного, и с учетом более высокой стоимости чем обычный жесткий диск я не рекомендую покупать SSHD. Гораздо лучше купить простенький SSD на 64 ГБ под систему и жесткий диск под файлы. Но не стоит путать SSHD с Fusion Drive(используется в некоторых iMac) - там вместо ssd-кэша стоит обыкновенный ssd на 128 Гб, чего вполне хватает и для системы, и для часто используемых программ, так что скорость работы там такая же, как и в системе с SSD+HDD.
• eMMC(embedded Multimedia Memory Card, встроенная мультимедийная карта памяти).
  
  
  Такие накопители обычно используются в планшетах и телефонах, где нет места для полноценных дисков(хотя SSD уже стали проникать и сюда - в iPhone 6s и новее стоят уже SSD, причем достаточно быстрые даже по десктопным меркам). Они не отличаются высокой скоростью чтения/записи(обычно она немного выше чем у жестких дисков и находится на уровне сотни Мб/с), но зато имеет сравнительно низкое время отклика(десятые доли мс, как у SSD), низкое энергопотребление(десятые доли ватта) и сравнимое с SSD объем перезаписи на отказ. Они не заменяются, поэтому говорить о стоимости за гигабайт не имеет смысла. Такие накопители идеально подходят для портативных устройств, где не особо важна скорость чтения/записи, но важно низкое время отклика. Для устройств на Andriod/iOS смысла говорить критерии для выбора eMMC нет - производители не офишируют их ТТХ(да и для мобильных ОС это не суть важно), а вот планшеты на Windows я бы порекомендовал брать как минимум с eMMC 4.5, а еще лучше 5.0/5.1 .

16 GB eMMC Module C2 Android Black представляет собой встраиваемый накопитель от компании Samsung на основе флеш-памяти объемом 16 GB с предустановленной операционной системой Anroid 5x или более поздней версии для применения в составе SBC ODROID-2. Модуль готов к работе из коробки. Интерфейс eMMC версии 5.0 или выше: HS400 интерфейс с 8-битным режимом DDR. Чипсет eMMC совместим только с процессорами Amlogic серий S905 и S805 (ODROID-C1+/ C0/ C2).

Чипсеты модулей несовместимы с сериями ODROID-XU4/ XU3/ U3/ U2/ X.

Компания Hardkernel поставляет модули eMMC объемом от 8 GB до 64 GB.

Рис. 1. Внешний вид модуля eMMC сверху и снизу

Для обновления операционной системы, установленной на eMMC Module, в комплект поставки входит eMMC Module Reader, посредством которого совместно с USB карт ридером можно подключиться к USB порту PC (Рис. 2).

Рис. 2. eMMC Module Reader. Вид сверху и снизу

Рис. 3. eMMC Module, установленный на eMMC Module Reader

Рис. 4. eMMC Module подключен через eMMC Module Reader к карт-ридеру Transcend USB (в комплект поставки не входит)

Рис. 5. Подключение модуля eMMC к карт-ридеру Transcend USB (в комплект поставки не входит)

ODROID-C2 может загружать операционную систему как с microSD карты, так и с eMMC модуля. Но при этом необходимо учитывать, что скорость чтения данных процессором с eMMC модуля в 7 раз быстрее, чем с microSD карты 10 класса. MicroSD UHS-1 карта в режиме чтения ориентировочно в 2 раза быстрее, чем карта MicroSD Class-10. Преимущество использования MicroSD UHS-1 - в бюджетности варианта.

Для получения информации по скорости обмена необходимо ввести в командной строке:

1. Команда измерения скорости записи:
   $ dd if=/dev/zero of=test.tmp oflag=direct bs=8M count=64
2. Команда измерения скорости чтения:
   $ dd if=test.tmp of=/dev/null iflag=direct bs=8M count=64

На Рис. 6 и в Таблице 1 показаны результаты тестирования карт памяти и eMMC модулей в режимах чтения и записи для SBC ODROID-C2, ODROID-C1 и Raspberry Pi2.

Рис. 6. Результаты тестирования карт памяти и eMMC модулей в режимах чтения и записи для SBC ODROID-C2, ODROID-C1 и Raspberry Pi2

Таблица 1. Скорости записи и чтения различными прцессорами для eMMC и MicroSD

MicroSD UHS-1 Read(MB/s)
MicroSD UHS-1 Write(MB/s)
eMMC Write(MB/s)

Отличительные особенности:

• объем памяти 16 GB;
• установленная ОС Android 5x или более поздняя версия;
• интерфейс eMMC версии 5;
• совместимость чипсета eMMC только с процессорами Amlogic серий S905 и S805 (ODROID-C1+/ C0/ C2);
• чипсеты модулей несовместимы с ODROID-XU4/ XU3/ U3/ U2/ X серий ;
• наличие в комплекте eMMC Module Reader;
• высокая скорость чтения процессором данных с eMMC по сравнению с microSD.

Анонс составил и подготовил
Шрага Александр,
a.

При просмотре характеристик ноутбука или планшета на Windows 10 вы наверняка обращали внимание, что в определенных моделях используется отдельный тип памяти, именуемый eMMC. Он сильно отличается от традиционных SSD и HDD накопителей, поэтому возникает необходимость разобраться в том, чем отличаются eMMC и SSD-накопители, а также какой из этих двух типов лучше.

Что такое eMMC

MMC-накопители (MultiMediaCard) существовали до появления SD-карт. Они существуют и до сих пор, но в своем традиционном виде их можно найти редко. Куда чаще MMC встречается в другом формате, который называется eMMC (Embedded MultiMediaCard). Зачастую пользователь может найти их в компактных бюджетных ноутбуках. Слово “embedded” указывает на то, что память распаяна (встроена) на материнской плате устройства и ее нельзя сменить.

eMMC память смотрит на тебя, пользователь.

eMMC для хранения данных использует NAND память. Этот тип также используется в различных USB-флешках, SD-картах и других компактных носителях, которые вы можете купить в любом переходе. USB-флешки имеют на борту чип памяти, примитивный контроллер и USB-интерфейс. В SD-картах тоже используется чип памяти в паре с SD-контроллером. Оба типа накопителей предельно просты, что позволяет производителям продавать их за небольшие деньги. Плюс ко всему, эти носители не нуждаются в сложной прошивке и других продвинутых функциях, использующихся в SSD. eMMC по своему принципу мало чем отличается, разве что способом подключения к компьютеру.

Чем отличается eMMC и SSD

Хотя в твердотельных SSD-накопителях используются похожие компоненты (те же чипы NAND-памяти), разница между eMMC и SSD очень большая. Во-первых, в SSD установлено больше чипов памяти, а их качество значительно выше. Результат – выше скорость и производительность. Во-вторых, в SSD-дисках также используется контроллер с собственной прошивкой, что открывает дополнительные способности. К примеру, SSD-контроллер может распространять операции по считыванию и записи по всем чипам памяти, а не только на одном. В каком-то смысле SSD-накопитель – это как RAID из нескольких чипов NAND-памяти. Он использует множество параллельных чипов для увеличения скорости выполнения процедуры. Когда вы записываете фильм на SSD, контроллер может переносить информацию на десяток чипов за раз. При этом запись этого же фильма на eMMC-память с одним чипом может занять в несколько раз больше времени.

Кроме того, SSD-диск подключается к компьютеру по интерфейсам SATA, mSATA и PCIe, за счет чего достигается большая скорость передачи данных (подробнее о типах памяти и подключения SSD-накопителей можете почитать в статье « »). Хотя eMMC-память и распаяна на материнской плате, ее пропускная способность гораздо ниже. Также eMMC не может похвастать собственной прошивкой, несколькими чипами или их высоким качеством. Это не значит, что такая память плохая, но она гораздо хуже SSD. Считайте eMMC своего рода распаянной на материнке SD-карточкой, к которой прикрутили контроллер для загрузки записанной на нее операционной системы.

eMMC-память обычно устанавливается в небольших объемах, вроде 32 или 64 Гб. Бывают и варианты на 128 Гб, тогда как SSD-накопители в ноутбуках или планшетах нынче могут превышать лимит в 1 Тб. Такая компоновка объясняется принципом ее строения. eMMC-память лучше работает с небольшими файлами, поэтому нет смысла встраивать в компьютер большой накопитель подобного формата. Также учтите, что в отличие от SSD, eMMC не предусматривает апгрейд в принципе. В подавляющем большинстве ноутбуков вы легко можете вынуть из устройства накопитель (будь то жесткий диск или SSD) и заменить его на более объемный, более быстрый и так далее (за исключением планшетов и ноутбуков, где SSD распаян на материнской плате). В случае с eMMC вы получаете один накопитель на весь жизненный цикл устройства, без любой возможности что-то улучшить. Позитивной стороной такого решения является живучесть памяти. Грубо говоря, ваше устройство может трижды сгнить, а память все еще будет работать.

В eMMC в принципе нет ничего плохого, как и нет ничего плохого в обычном HDD-диске. Но, как и любое другое компромиссное решение, сделанное в целях экономии, eMMC работает хуже более дорогих вариантов. Вам надо понимать, что даже самая быстрая eMMC-память будет работать гораздо медленнее SSD-диска.

Конечно, при выборе компьютера с eMMC главным вопросом будет стоимость. Но вам надо также учитывать свои потребности и особенности работы. eMMC будет нормально справляться с казуальными и несложными задачами, вроде браузинга, просмотра медиа, и каких-нибудь офисных документов. Для хранения больших файлов понадобится уже SSD или HDD, хотя бы из-за соображений доступных объемов.

Производители компьютеров указывают в спецификациях устройства тип памяти, поэтому всегда обращайте на это внимание, чтобы потом не удивляться медленной скорости работы компьютера. Кроме того, мы рекомендуем вам ознакомиться с обзорами и тестами выбранной модели с eMMC, поскольку память памяти рознь. Разные производители используют разные чипы памяти, поэтому даже при одинаковых объемах одна eMMC-память может быть значительно быстрее другой.

Плюсы eMMC-памяти:

• Очень дешевая, за счет чего снижается стоимость устройства.
• Надежная.
• Компактная и не требует много места внутри устройства.

Минусы eMMC-памяти:

• Небольшие объемы (в уникальных случаях до 128 Гб).
• Сравнительно медленная.
• Нет возможности апгрейда.

Надеемся, эта статья поможет вам при выборе компьютера или ноутбука и вы сделаете разумную, осознанную покупку, которой останетесь довольны.

1. Что такое eMMC память

MultiMedia Card (MMC. eMMC - улучшенная версия MMC) - портативная флеш-карта памяти, использующаяся для записи и хранения информации в электронных устройствах: планшетах, сотовых телефонах и т. д.

2. И все же, что представляет из себя eMMC память?

eMMC это стандарт архитектуры, состоящий из интерфейса ММС, флеш-памяти (NAND) и контроллера. Все компоненты находятся в компактном корпусе типа BGA. Обычно eMMC содержит следующие разделы:

• BOOT - раздел, в котором хранится загрузочный образ устройства.
• RMP - шифрованный раздел. Служит для защиты от записи пониженной версии загрузчика. Применяется не всегда.
• USER AREA - раздел с пользовательскими данными. Занимает бОльшую часть памяти.
• Также в блоке NAND расположена служебная информация. Одним из важных параметров является CSD (Card-specific data, содержит всевозможную информацию о карте памяти): если выставлен флаг перманентной защиты у аппарата, то он будет включатся и работать, но все изменения будут обнуляться после перезагрузки.

3. Основные проблемы eMMC карт

Благодаря народным умельцам на просторах интернета существует некоторое количество аккумулированной информации по причинам выхода из строя eMMC памяти. Зачастую, производители "халтурят", не до конца тестируя и проверяя контроллеры на наличие ошибок, что потом выливается в частичную или полную потерю данных карточки. Конечно, все причинно-следственные связи от аппарата к аппарату разнятся и в каждой новой версии eMMC могут присутствовать новые "глюки". Большинство программных ошибок, дающих зависание телефона на логотипе, поддается "лечению" перепрошивкой раздела boot. Аппаратные же недоработки ремонту не подлежат и потребуется заменить флеш-память на новую.

Если вы столкнулись с проблемами:

• невозможно включить устройство
• постоянные ошибки Google
• зависания
• невозможно сделать сброс устройства, либо появление приложений после их удаления
• а также, если устройство висит на логотипе

то значит, это неисправность еММС памяти.