eMMC简介

eMMC是embedded MultiMediaCard的简称。MultiMediaCard，即MMC，是一种闪存卡(Flash Memory Card)标准，它定义了MMC的架构以及访问Flash Memory的接口和协议。而eMMC则是对MMC的一个拓展，以满足更高标准的性能、成本、体积、稳定、易用等的需求。

eMMC的整体架构如下图片所示：

图. eMMC整体框架

eMMC内部主要可以分为Flash Memory、Flash Controller以及Host Interface三大部分。

1.Flash Memory

Flash Memory是一种非易失性的存储器，通常在嵌入式系统中用于存放系统、应用和数据等，类似与PC系统中的硬盘。

目前，绝大部分手机和平板等移动设备中所使用的eMMC内部的Flash Memory都属于NAND Flash，关于NAND Flash的更多细节可以参考Flash Memory章节。

eMMC在内部对Flash Memory划分了几个主要区域，如下图所示：

                     图. eMMC内部分区

1.BOOT Area Partition 1 & 2

此分区主要是为了支持从eMMC启动系统而设计的。
该分区的数据，在eMMC上电后，可以通过很简单的协议就可以读取出来。同时，大部分的SOC都可以通过GPIO或者FUSE的配置，让ROM代码在上电后，将eMMC BOOT分区的内容加载到SOC内部的SRAM中执行。

2.RPMB Partition

RPMB是Replay Protected Memory Block的简称，它通过HMAC SHA-256和Write Counter来保证保存在RPMB内部的数据不被非法篡改。在实际应用中，RPMB分区通常用来保存安全相关的数据，例如指纹数据、安全支付相关的密钥等。

3.General Purpose Partition 1~4

此区域则主要用于存储系统或者用户数据。General Purpose Partition在芯片出厂时，通常是不存在的，需要主动进行配置后，才会存在。

4.User Data Area

此区域则主要用于存储系统和用户数据。
User Data Area通常会进行再分区，例如，Android系统中，通常在此区域分出boot、system、userdata等分区。

2.Flash Controller

NAND Flash直接接入Host时，Host端通常需要有NAND Flash Translation Layer，即NFTL或者NAND Flash文件系统来做坏块管理、ECC等的功能。

eMMC则在其内部集成了Flash Controller，用于完成擦写均衡、坏块管理、ECC校验等功能。相比于直接将NAND Flash接入到Host端，eMMC屏蔽了NAND Flash的物理特性，可以减少Host端软件的复杂度，让Host端专注于上层业务，省去对NAND Flash进行特殊的处理。同时，eMMC通过使用Cache、Memory Array等技术，在读写性能上也比NAND Flash要好很多。

                                 图. NAND Flash与eMMC

3.Host Interface

eMMC与Host之间的连接如下图所示：

                                       图. eMMC接口

各个信号的用途如下所示：

CLK：用于同步的时钟信号。

Data Strobe：此信号是从Device端输出的时钟信号，频率和CLK信号相同，用于同步从Device端输出的数据。该信号在eMMC5.0规范中引入。

CMD：此信号用于传输Host的command和Device的response。

DAT0-7：用于传输数据的8bit总线。

Host与eMMC之间的通信都是Host以一个Command开始发起的。针对不同的Command，Device会做出不同的响应。详细的通信协议相关内容，请参考eMMC总线协议章节。

4.参考资料

1.Embedded Multi-Media Card (e•MMC) Electrical Standard (5.1) [PDF]

本文转自：蜗窝科技