智能電視作為搭載操作系統的綜合影音載體，以穩步擴大的市場(chǎng)規模走入越來(lái)越多的家庭，成為人們生活娛樂(lè )的重要組成部分。存儲部件是智能電視不可或缺的組成部分，用于保存操作系統、應用程序、多媒體文件和用戶(hù)數據等信息。智能電視使用eMMC作為存儲介質(zhì)。

 

eMMC全稱(chēng)Embedded Multi Media Card（嵌入式多媒體卡），是一種集成了閃存和控制器的存儲芯片，面向手機、平板電腦、智能電視等需要長(cháng)期運行且對存儲性能有較高要求的消費電子產(chǎn)品，具有集成度高、性能優(yōu)異、低功耗和高可靠性等優(yōu)勢。eMMC提供了高效、可靠的存儲解決方案，支持豐富的功能和提供優(yōu)質(zhì)的用戶(hù)體驗。

 

對于智能電視用戶(hù)而言，在使用eMMC存儲過(guò)程中有五大最為關(guān)心的問(wèn)題。憶聯(lián)作為高品質(zhì)、高可靠的eMMC存儲產(chǎn)品和解決方案提供商，如何化解這五大問(wèn)題，并為用戶(hù)帶來(lái)怎樣的使用體驗？本文將逐一解答。

第一問(wèn)：長(cháng)時(shí)間觀(guān)看智能電視，內置存儲會(huì )不夠用嗎？

答：不用擔心存儲空間，但要選擇有抗“讀干擾”能力的eMMC。

 

與電腦使用習慣不同，用戶(hù)在智能電視上觀(guān)看節目時(shí)，只需要打開(kāi)app應用，而不需要預先下載全部的視頻文件。因此，作為存儲單元的eMMC也并不像電腦硬盤(pán)一樣需要接受大量數據的寫(xiě)入，而是以讀數據為主。

 

下圖為某智能電視的24小時(shí)使用模型分析，標注出來(lái)的區域表示CMD18讀指令的密集讀取位置，一般為操作系統和應用存儲區域。

◎圖1：讀數據地址分布

在高頻使用的情況下，eMMC存儲可能出現“讀干擾”錯誤。其原因是，系統每次讀取NAND塊（Block）上的其中一個(gè)頁(yè)（Page）時(shí)，其他未被讀取的頁(yè)也會(huì )被施加電壓。隨著(zhù)整個(gè)塊讀次數的增加，NAND存儲單元（Cell）中吸入的電荷量也會(huì )慢慢增加，導致存儲單元中數據狀態(tài)發(fā)生變化，在讀數據時(shí)更容易出現錯誤，表現為無(wú)法進(jìn)入系統、藍屏等問(wèn)題。

 

憶聯(lián)的eMMC產(chǎn)品具備抗“讀干擾”能力，并采取一系列優(yōu)化措施，包括：

1.Read refresh：系統設定在一個(gè)塊數據的讀次數達到閾值后，將數據更新到另一個(gè)塊。

2.Read retry：系統通過(guò)多次重讀數據，增強糾錯能力。

3.Read reclaim：系統設定在read retry次數達到閾值后，將數據更新到另一個(gè)塊。

對于這些優(yōu)化措施，還可結合模擬測試驗證功能實(shí)現的效果?？赡M用戶(hù)行為，在相同位置地址位進(jìn)行大量重復讀行為，憶聯(lián)eMMC可通過(guò)超10億次的讀干擾測試。

第二問(wèn)、半年甚至一年不開(kāi)機，存儲的數據會(huì )丟嗎？

答：不要小瞧eMMC的數據保持能力。

eMMC使用浮柵技術(shù)存儲數據，其中每個(gè)存儲單元包含一個(gè)浮柵，通過(guò)控制浮柵中的電荷量來(lái)表示數據的狀態(tài)（0或1）。浮柵中的電荷會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移發(fā)生自然逸散，導致電荷的準確性下降，稱(chēng)為電荷損失或漂移。因此，如果智能電視長(cháng)時(shí)間不使用，極為考驗eMMC的數據保持能力。

 

憶聯(lián)eMMC有針對性地加強read retry并提供LDPC軟解碼，提升數據糾錯能力，以延長(cháng)數據的保持時(shí)間，確保長(cháng)時(shí)間關(guān)機后再次開(kāi)機也能準確讀出數據。

 

憶聯(lián)eMMC可以保障寫(xiě)入數據43℃環(huán)境下10年內的完整性，在產(chǎn)品壽命使用完后還可以保障1年的數據完整性。也就是說(shuō)智能電視將近10年沒(méi)開(kāi)機甚至報廢后的1年內，eMMC仍然正確無(wú)誤地保存著(zhù)數據。

第三問(wèn)、突然停電，開(kāi)機后會(huì )數據錯亂嗎？

答：如果eMMC具備SPOR能力，就不必擔心。

 

eMMC在寫(xiě)入數據時(shí)，通常會(huì )先將數據緩存在內存中，然后再將數據寫(xiě)入閃存芯片中。由于智能電視不像手機、平板等移動(dòng)設備那樣配有電池，突然斷電時(shí)可能會(huì )出現數據寫(xiě)入不完整、或是部分數據損壞和丟失。

 

憶聯(lián)eMMC固件增加了掉電保護機制（Sudden Power off Recovery，簡(jiǎn)稱(chēng)SPOR），則可以更好地保護用戶(hù)數據。SPOR的規則如下：

1.即使在寫(xiě)入過(guò)程中突然斷電，寫(xiě)入閃存芯片的數據也必須保持有效；同時(shí)，系統不能損壞前一個(gè)寫(xiě)命令的數據，保證斷電前數據完整寫(xiě)入。

2. 寫(xiě)入數據的同時(shí)，將數據塊的映射關(guān)系一同寫(xiě)入。供電恢復時(shí)，系統重新讀取并建立邏輯地址和物理地址的映射表，從而找到對應的數據。

 

SPOR采用如下處理機制：

為驗證SPOR能力，憶聯(lián)針對不同分區（Boot、User、RPMB、GPP1~GPP4）、不同行為（隨機/順序的寫(xiě)入/讀取等）對eMMC進(jìn)行超1萬(wàn)次的異常斷電測試，確保此類(lèi)異常掉電場(chǎng)景下存儲數據的完整性。

第四問(wèn)、超長(cháng)待機的時(shí)候，費電嗎？

答：eMMC本就極具功耗優(yōu)勢，而APS讓待機更節能。

 

eMMC的低功耗特性讓智能電視在使用過(guò)程中更加節能，延長(cháng)使用壽命。憶聯(lián)eMMC固件在此基礎上增加自動(dòng)節能（Auto Power Saving，簡(jiǎn)稱(chēng)APS）功能，進(jìn)一步實(shí)現省電優(yōu)化。當智能電視待機時(shí)，eMMC可通過(guò)以下方式降低功耗：

1.關(guān)閉控制器中不必要的電源；

2.降低控制器CPU運行時(shí)鐘；

3.降低NAND閃存操作時(shí)鐘；

4.保留內存使用；

5.關(guān)閉后臺操作。

下圖為憶聯(lián)eMMC在待機狀態(tài)下測試中的功耗數據，ICC (RMS) 低至51uA，ICCQ (RMS) 低至81uA。

◎圖2：ICC (RMS) = 51uA (Vcc=3.3V)

◎圖3：ICCQ (RMS) = 81uA (Vccq=1.8V)

第五問(wèn)、老款電視長(cháng)期服役，存儲是越來(lái)越慢嗎？

答：老當益壯，優(yōu)秀的設計不輕易掉隊。

 

智能電視一般不會(huì )像智能手機那樣頻繁更換。根據Omdia的統計數據，電視顯示面板的出貨量每四到五年增長(cháng)4000萬(wàn)平方米。因此，eMMC的使用壽命不但要足夠長(cháng)久，也要保證壽命周期內讀寫(xiě)速度符合用戶(hù)的體驗預期。

 

經(jīng)過(guò)性能優(yōu)化設計，憶聯(lián)eMMC順序讀寫(xiě)與隨機讀寫(xiě)性能在壽命周期內保持穩定，性能變化不超過(guò)10%。這意味著(zhù)在eMMC壽命周期內，用戶(hù)切換頻道、瀏覽應用或觀(guān)看媒體內容都具有長(cháng)期穩定的體驗，不會(huì )受到因存儲性能降級而產(chǎn)生的卡頓和加載過(guò)慢的困擾。

 

下圖為憶聯(lián)eMMC壽命內的性能測試，對于測試周期內的各類(lèi)寫(xiě)入/讀取數據，對應的性能數據表現都趨于平穩，接近水平線(xiàn)。

◎圖4：憶聯(lián)eMMC壽命內性能測試

憶聯(lián)eMMC在保證性能的同時(shí)，也保證壽命足夠用戶(hù)使用?；谟脩?hù)智能電視使用一天的數據分析，寫(xiě)入數據量約5GB/天，正常使用智能電視的情況下，eMMC壽命長(cháng)達56年，遠超四至五年的更換周期。

◎表：憶聯(lián)eMMC使用壽命換算

憶聯(lián)新款eMMC產(chǎn)品，賦能智能消費應用

智能電視場(chǎng)景的五大突出問(wèn)題，憶聯(lián)的eMMC產(chǎn)品都能給出優(yōu)秀的解決方案。憶聯(lián)憑借豐富的閃存研發(fā)經(jīng)驗和完善的生產(chǎn)制造體系，為手機、平板電腦、智能電視、機頂盒、物聯(lián)網(wǎng)家電等嵌入式應用提供理想的eMMC存儲產(chǎn)品和解決方案。

為更好地服務(wù)于智能消費產(chǎn)品存儲，憶聯(lián)即將基于新一代主控和3D TLC介質(zhì)推出新款eMMC產(chǎn)品RM561。這款新品將為復雜的嵌入式應用提供更優(yōu)的高性能、低功耗、高可靠的存儲解決方案，持續優(yōu)化和提升智能消費應用的體驗。敬請期待！