智能電視作為搭載操作系統(tǒng)的綜合影音載體,以穩(wěn)步擴(kuò)大的市場規(guī)模走入越來越多的家庭,成為人們生活?yuàn)蕵返闹匾M成部分。存儲(chǔ)部件是智能電視不可或缺的組成部分,用于保存操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、多媒體文件和用戶數(shù)據(jù)等信息。智能電視使用eMMC作為存儲(chǔ)介質(zhì)。
eMMC全稱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(chǔ)芯片,面向手機(jī)、平板電腦、智能電視等需要長期運(yùn)行且對(duì)存儲(chǔ)性能有較高要求的消費(fèi)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(chǔ)解決方案,支持豐富的功能和提供優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)。
對(duì)于智能電視用戶而言,在使用eMMC存儲(chǔ)過程中有五大最為關(guān)心的問題。憶聯(lián)作為高品質(zhì)、高可靠的eMMC存儲(chǔ)產(chǎn)品和解決方案提供商,能如何化解這五大問題,并為用戶帶來怎樣的使用體驗(yàn)?本文將逐一解答。
第一問:長時(shí)間觀看智能電視,內(nèi)置存儲(chǔ)會(huì)不夠用嗎?
答:不用擔(dān)心存儲(chǔ)空間,但要選擇有抗“讀干擾”能力的eMMC。
與電腦使用習(xí)慣不同,用戶在智能電視上觀看節(jié)目時(shí),只需要打開app應(yīng)用,而不需要預(yù)先下載全部的視頻文件。因此,作為存儲(chǔ)單元的eMMC也并不像電腦硬盤一樣需要接受大量數(shù)據(jù)的寫入,而是以讀數(shù)據(jù)為主。
下圖為某智能電視的24小時(shí)使用模型分析,標(biāo)注出來的區(qū)域表示CMD18讀指令的密集讀取位置,一般為操作系統(tǒng)和應(yīng)用存儲(chǔ)區(qū)域。
圖1:讀數(shù)據(jù)地址分布
在高頻使用的情況下,eMMC存儲(chǔ)可能出現(xiàn)“讀干擾”錯(cuò)誤。其原因是,系統(tǒng)每次讀取NAND塊(Block)上的其中一個(gè)頁(Page)時(shí),其他未被讀取的頁也會(huì)被施加電壓。隨著整個(gè)塊讀次數(shù)的增加,NAND存儲(chǔ)單元(Cell)中吸入的電荷量也會(huì)慢慢增加,導(dǎo)致存儲(chǔ)單元中數(shù)據(jù)狀態(tài)發(fā)生變化,在讀數(shù)據(jù)時(shí)更容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,表現(xiàn)為無法進(jìn)入系統(tǒng)、藍(lán)屏等問題。
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(tǒng)設(shè)定在一個(gè)塊數(shù)據(jù)的讀次數(shù)達(dá)到閾值后,將數(shù)據(jù)更新到另一個(gè)塊。
2.Read retry:系統(tǒng)通過多次重讀數(shù)據(jù),增強(qiáng)糾錯(cuò)能力。
3.Read reclaim:系統(tǒng)設(shè)定在read retry次數(shù)達(dá)到閾值后,將數(shù)據(jù)更新到另一個(gè)塊。
對(duì)于這些優(yōu)化措施,還可結(jié)合模擬測試驗(yàn)證功能實(shí)現(xiàn)的效果?？赡M用戶行為,在相同位置地址位進(jìn)行大量重復(fù)讀行為,憶聯(lián)eMMC可通過超10億次的讀干擾測試。
第二問:半年甚至一年不開機(jī),存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)會(huì)丟嗎?
答:不要小瞧eMMC的數(shù)據(jù)保持能力。
eMMC使用浮柵技術(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),其中每個(gè)存儲(chǔ)單元包含一個(gè)浮柵,通過控制浮柵中的電荷量來表示數(shù)據(jù)的狀態(tài)(0或1)。浮柵中的電荷會(huì)隨著時(shí)間的推移發(fā)生自然逸散,導(dǎo)致電荷的準(zhǔn)確性下降,稱為電荷損失或漂移。因此,如果智能電視長時(shí)間不使用,極為考驗(yàn)eMMC的數(shù)據(jù)保持能力。
憶聯(lián)eMMC有針對(duì)性地加強(qiáng)read retry并提供LDPC軟解碼,提升數(shù)據(jù)糾錯(cuò)能力,以延長數(shù)據(jù)的保持時(shí)間,確保長時(shí)間關(guān)機(jī)后再次開機(jī)也能準(zhǔn)確讀出數(shù)據(jù)。
憶聯(lián)eMMC可以保障寫入數(shù)據(jù)43℃環(huán)境下10年內(nèi)的完整性,在產(chǎn)品壽命使用完后還可以保障1年的數(shù)據(jù)完整性。也就是說智能電視將近10年沒開機(jī)甚至報(bào)廢后的1年內(nèi),eMMC仍然正確無誤地保存著數(shù)據(jù)。
第三問:突然停電,開機(jī)后會(huì)數(shù)據(jù)錯(cuò)亂嗎?
答:如果eMMC具備SPOR能力,就不必?fù)?dān)心。
eMMC在寫入數(shù)據(jù)時(shí),通常會(huì)先將數(shù)據(jù)緩存在內(nèi)存中,然后再將數(shù)據(jù)寫入閃存芯片中。由于智能電視不像手機(jī)、平板等移動(dòng)設(shè)備那樣配有電池,突然斷電時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)寫入不完整、或是部分?jǐn)?shù)據(jù)損壞和丟失。
憶聯(lián)eMMC固件增加了掉電保護(hù)機(jī)制(Sudden Power off Recovery,簡稱SPOR),則可以更好地保護(hù)用戶數(shù)據(jù)。SPOR的規(guī)則如下:
1.即使在寫入過程中突然斷電,寫入閃存芯片的數(shù)據(jù)也必須保持有效;同時(shí),系統(tǒng)不能損壞前一個(gè)寫命令的數(shù)據(jù),保證斷電前數(shù)據(jù)完整寫入。
2.寫入數(shù)據(jù)的同時(shí),將數(shù)據(jù)塊的映射關(guān)系一同寫入。供電恢復(fù)時(shí),系統(tǒng)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(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
SPOR采用如下處理機(jī)制:
為驗(yàn)證SPOR能力,憶聯(lián)針對(duì)不同分區(qū)(Boot、User、RPMB、GPP1~GPP4)、不同行為(隨機(jī)/順序的寫入/讀取等)對(duì)eMMC進(jìn)行超1萬次的異常斷電測試,確保此類異常掉電場景下存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性。
第四問:超長待機(jī)的時(shí)候,費(fèi)電嗎?
答:eMMC本就極具功耗優(yōu)勢,而APS讓待機(jī)更節(jié)能。
eMMC的低功耗特性讓智能電視在使用過程中更加節(jié)能,延長使用壽命。憶聯(lián)eMMC固件在此基礎(chǔ)上增加自動(dòng)節(jié)能(Auto Power Saving,簡稱APS)功能,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)省電優(yōu)化。當(dāng)智能電視待機(jī)時(shí),eMMC可通過以下方式降低功耗:
1.關(guān)閉控制器中不必要的電源
2.降低控制器CPU運(yùn)行時(shí)鐘
3.降低NAND閃存操作時(shí)鐘
4.保留內(nèi)存使用
5.關(guān)閉后臺(tái)操作
下圖為憶聯(lián)eMMC在待機(jī)狀態(tài)下測試中的功耗數(shù)據(jù),ICC (RMS)低至51uA,ICCQ (RMS)低至81uA。
圖3:ICC (RMS) = 51uA (Vcc=3.3V)
圖4:ICCQ (RMS) = 81uA (Vccq=1.8V)
第五問:老款電視長期服役,存儲(chǔ)是越來越慢嗎?
答:老當(dāng)益壯,優(yōu)秀的設(shè)計(jì)不輕易掉隊(duì)。
智能電視一般不會(huì)像智能手機(jī)那樣頻繁更換。根據(jù)Omdia的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),電視顯示面板的出貨量每四到五年的為期增長4000萬平方米。因此,eMMC的使用壽命不但要足夠長久,也要保證壽命周期內(nèi)讀寫速度符合用戶的體驗(yàn)預(yù)期。
憶聯(lián)eMMC經(jīng)過性能優(yōu)化設(shè)計(jì),其順序讀寫與隨機(jī)讀寫性能在壽命周期內(nèi)保持穩(wěn)定,性能變化不超過10%。這意味著在eMMC壽命周期內(nèi),用戶切換頻道、瀏覽應(yīng)用或觀看媒體內(nèi)容都具有長期穩(wěn)定的體驗(yàn),不會(huì)受到因存儲(chǔ)性能降級(jí)而產(chǎn)生的卡頓和加載過慢的困擾。
下圖為憶聯(lián)eMMC壽命內(nèi)的性能測試,對(duì)于測試周期內(nèi)的各類寫入/讀取數(shù)據(jù),對(duì)應(yīng)的性能數(shù)據(jù)表現(xiàn)都趨于平穩(wěn),接近水平線。
圖5:憶聯(lián)eMMC壽命內(nèi)性能測試
憶聯(lián)eMMC在保證性能的同時(shí),也保證壽命足夠使用?；诳蛻糁悄茈娨暿褂靡惶斓臄?shù)據(jù)分析,寫入數(shù)據(jù)量約5GB/天,正常使用智能電視的情況下,eMMC壽命長達(dá)56年,遠(yuǎn)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(fèi)應(yīng)用
智能電視場景的五大突出問題,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(yàn)和完善的生產(chǎn)制造體系,為手機(jī)、平板電腦、智能電視、機(jī)頂盒、物聯(lián)網(wǎng)家電等嵌入式應(yīng)用提供理想的eMMC存儲(chǔ)產(chǎn)品和解決方案。
為更好地服務(wù)于智能消費(fèi)產(chǎn)品存儲(chǔ),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(fù)雜的嵌入式應(yīng)用提供更優(yōu)的高性能、低功耗、高可靠的存儲(chǔ)解決方案,持續(xù)優(yōu)化和提升智能消費(fèi)應(yīng)用的體驗(yàn)。敬請(qǐng)期待!