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智能手机背后的半导体产业角逐

放大字体  缩小字体 世科网   发布日期:2016-01-12  作者:马俊杰  浏览次数:1143

接着我们对比一下LPDDR3和LPDDR4之间区别,前者和LPDDR2类似,采用单通道设计,而且位宽只有16bIT,理论上最高工作频率为2133MHz。LPDDR4采用了双通道设计,即使依然是16bit的位宽,但是由于引入了双通道的概念,所以最终能够实现32bit的位宽,同时最高工作频率提升到3200MHz,上文小编提及过,决定RAM传输带宽的几个要素之中,LPDDR4都有针对性地提高,所以带来的系统运行速度和文件传输速度的提升也会比较明显。

  UFS 2.0

  目前市面上主流的ROM标准有两种——eMMC 5.0和UFS 2.0,它们都属于NAND Flash。前者有更成熟的生产工艺,后者有更强大的性能。换句话说,上面两种存储标准其实可以看作是SD存储卡和U盘的近亲,不过相比micro-SD卡,eMMC 5.0和UFS 2.0无论是传输速度还是可靠性上都要高上不少。

  eMMC (Embedded Multi Media Card) 为MMC协会所订立的、主要是针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器标准规格。eMMC目前是主流的便携移动产品解决方案,目的在于简化终端产品存储器的设计。由于手机内部NAND Flash芯片来自不同厂牌,包括三星、东芝、海力士、美光等,当设计厂商在导入时,都需要根据每家公司的产品和技术特性来重新设计,过去并没有一种技术能够通用所有厂牌的NAND Flash芯片。

  eMMC的设计标准,就是为了简化NAND Flash的使用,将NAND Flash芯片和控制芯片设计成1颗MCP芯片,手机客户只需要采购MCP芯片并放进新手机中,无须处理其它繁复的NAND Flash兼容性和管理问题,最大优点是缩短新产品的上市周期和研发成本,让其更快地推出市场。

  eMMC 4.4的读取速度大约为104MB/s,eMMC 4.5则为200MB/s,eMMC 5.0为400MB/s,但是因为使用的是8位并行总线,因此性能潜力已经基本到达瓶颈,以最新的eMMC 5.1规范来说,其理论读取速度为600MB/s左右,性能的大提升基本是不可能的了。

  UFS是未来的主流存储标准

  UFS是未来的主流存储标准

  2011年JEDEC发布了第一代通用闪存存储(Universal Flash Storage,简称UFS)标准,希望能够替代eMMC。然而,第一代的UFS并不受欢迎。2013年9月,JEDEC发布了新一代的通用闪存存储标准UFS 2.0,该标准下的闪存读写速度可以高达1400MB/s,这相当于在2s内读写两个CD光盘的数据。

  eMMC和UFS对比

  eMMC和UFS对比

  eMMC和UFS对比

  与eMMC不同,UFS 2.0的闪存规格采用了新的标准,它使用的是串行总线,类似机械硬盘的PATA接口向SATA接口的转变,并行总线就是每一次能够传输多个二进制位数据,而串行总线就是每一次只能够传输一个二进制位数据,看样子好像并行总线更好,实则不然,虽然上面提及到eMMC拥有8位并行总线,每一次能够传输8个二进制位,但是如果串行总线每一次传输数据的速度足够快,并行总线传输一次的时间,串行总线已经传输了10次甚至20次,这样的话,串行总线就能够在相同时间内传输10位甚至20位数据。

  另一方面,UFS 2.0支持全双工运行,可同时进行读写操作,读取和写入操作都有专门的通道,还支持指令队列。相比之下,eMMC是半双工,读写必须分开执行,读取和写入操作共用同一条通道,指令也是打包的,在速度上就已经略逊一筹了。打个比方,单车道和双车道的区别不用多解释也知道哪条车道的行车更加顺畅,关键是,那条单车道还是分时复用车道,这段时间全部车辆只能自西向东行驶,下一段时间全部车辆只能自东向西行驶,工作效率不如两条独立车道,分别引导两个不同方向的车流。而且UFS 2.0芯片不仅传输速度快,功耗也要比eMMC 5.0低一半,可以说是日后旗舰手机闪存的理想搭配。

  eMMC和SSD关系

  详解智能手机背后的半导体产业角逐

  eMMC和SSD区别

  最后让我们看看台式机/笔记本/服务器上SSD和智能手机中ROM的共同点和不同之处。

  众所周知,SSD是固态硬盘,主要由主控制器、闪存芯片阵列(阵列、阵列、阵列,重要事情说三遍)和缓存组成。缓存有时候也能够集成在主控芯片内。主控制器作用等同于手机中的处理器,负责协调闪存芯片阵列中单个闪存芯片之间,闪存芯片阵列和缓存之间,还有协调SSD和外部电路(例如台式机内存、处理器)的数据传输。

  eMMC更像是微型版的SSD,将主控、缓存和闪存同时集合在一块芯片中,注意,只有一块闪存而不是闪存阵列,这就是SSD和eMMC最明显的区别,另外,主控、缓存和闪存一般是通过BGA封装方式封装成一块MCP芯片,这种芯片集成度相当高,更适合塞进去体积较小的手机中。

  总结:简简单单的一台智能手机,背后却隐藏着强大的半导体产业,毫不夸张地说,处理器、RAM、ROM、基带芯片、摄像头CMOS,还有SoC主板上大大小小功能不同的芯片,其实都来源于半导体产业。半导体产业对智能手机的发展起到推波助澜的重要作用。

  同时我们也要意识到半导体产业在我国的尴尬地位,这也是如今国产厂商经常说支持“新国货运动”的最大难关,在信息化时代,除了手机,身边电子数码产品、智能穿戴设备、家庭影音系统等设备基本上都是以半导体为核心元件的,只有掌握了半导体核心技术,拥有自己的晶圆厂,真正做到制霸半导体产业,才有资格摆脱半导体领域那些巨鳄对上游供应商的把控,做到自产自销,降低成本,将最先进的半导体技术推向全球,从做产品、再到做服务、最后制定行业标准。也只有在那个时候,“新国货运动”才能够真正打响。

 
  来源:手机中国
文章出自: 世科网
本文网址: http://www.cgets.net/news/show-12523.html

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