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1、细心整理挤出空间、降低本钱：从 MCP、eMCP 及 eMMC 看移动设备内存整合 智能手机及平板电脑等移动设备蓬勃开展，性能好坏及否，除了好 CPU，内存搭配也成了重要关键，随着技术开展日臻成熟，移动设备得以衍生出不同等级产品，以贴合不同消费者需求，CPU 有低中高端之分，内存也有所谓内存阶层概念Memory hierarchy，要让储存容量、运算速度、单位价格等相异多种内存妥当支配，到达最大经济效益。 手机及平板电脑等移动设备愈发讲求轻薄甚至小巧，成了厂商构装难题，为了节约空间，将多重芯片放入单一构装成了各家厂商努力重点，RAM 及 ROM 整合及封装也成了其一。技术开展，使得 RAM 及
2、 ROM 两者可整合为一，甚至可以干脆内建限制芯片，为手机制造商节约了本钱或生产上困扰。以下以智能手机内存常见配置方式为例，阐述移动设备内存整合演进。 MCP内存整合滥觞MCP 为 Multi Chip Package 多晶片封装简称，是将两种以上内存芯片透过水平放置或堆叠方式成同一个 BGA 封装，MCP 合而为一方式，较以往以主流 TSOP 封装成单独两个芯片，节约 70% 空间，简化了 PCB 板构造，也简化了系统设计，使得组装及测试良率得以提高。一般 MCP 组合方式有两种：一为 NOR Flash 加 Mobile DRAMSRAM 或 PSRAM，一种为 NAND Flash 加
3、DRAM 或 Mobile DRAMSRAM 或 PSRAM而 NAND Flash 由于储存密度高、功耗低、体积小，本钱也较 NOR Flash 低廉，以目前根本 1Gb 配置来看，NOR Flash 1Gb 价格约在 6 美元，为一样容量 SLC NAND Flash 六倍，使得 NAND 渐有取代 NOR 之势。总体而言，MCP 降低了系统硬件本钱，价格甚至比各自独立芯片还要廉价，MCP 最终多取决于 NAND Flash 价格变更，不过一般而言至少可廉价 10% 以上。MCP 技术开展关键在厚度限制及实际良率，MCP 堆叠芯片愈多，厚度也愈厚，然设计过程中还是得维持在必需厚度，当时定义
4、最高高度在 1.4 mm 左右目前普遍为 1.0mm，在技术上有必需局限，此外，其中一颗芯片失效，其他芯片也无法运作。MCP 技术通常以 SLC NAND 搭配 LPDDR1 或 2 为主，Mobile DRAM 不超过 4Gb，主要运用在功能型手机Feature phone或低端智能手机，主流配置为 4+4 或 4+2，以调研机构 DRAMeXchange 2015 年此时此刻报价来看，一颗 4+4 MCP 价格约在 4.5 美元，4+2 MCP 价格在 3 美元左右，使其价格可压在低端智能手机整体物料清单BOM 36% 之间。MCP 出现较早，在技术开展上渐出现局限，三星、SK 海力士等大
5、厂起先转向 eMMC、eMCP 等技术研发，然中国低端手机制造商在低容量 MCP 市场仍有必需需求，如晶豪、科统等台厂就看好这块市场，而踊跃抢进。规格大一统 eMMC在 MCP 之后，多媒体卡协会MultiMediaCard Association；MMCA针对手机及平板电脑等产品，订定了内嵌式内存标准规格eMMCembedded Multi Media Card，以 MCP 方式将 NAND Flash 及限制芯片整合在同一 BGA 封装。NAND Flash 开展快速，不同 NAND 供应商产品之间也略有差异，当 NAND Flash 及其限制芯片封装在一起，手机制造商可以省去因 NAND
6、 Flash 供应商或制程世代变更而重新设计规格麻烦，进一步节约研发测试本钱、缩短产品上市或更新周期。eMMC 订有 11.5mm x 13 mm x 1.3mm、12mm x 16mm x 1.4mm 等四种尺寸详见表一，在规格上不断演进，如 v4.3 新增了boot功能，省下了 NOR Flash 等元件，也可快速开机，容量及读取速度也在每代演进过程中加速，目前已开展到 eMMC 5.1，2015 年 2 月几乎及官方规格发布同时间，三星推出了 eMMC 5.1 产品，容量最高达 64GB，读取速度 250MB/s，写入性能提升到 125MB/s。eMMC 在 NAND Flash 选择上
7、，以往以 MLC 为主，3-bit MLCTLC因抹写次数产品寿命不如 MLC，一般用在记忆卡随身碟等外插式产品，随着 2013 年三星将 3-bit MLC 导入 eMMC 中，促使其他 NAND 厂商跟进，抹写次数上也因此提升，3-bit MLC 挟着较 MLC 廉价两成左右价格优势，运用在智能手机、平板比例逐年上升，且多以中端移动设备为主，2014 年下半 Apple 在 iPhone 6 及 iPhone 6 Plus 接受 3-bit MLC eMMC 后，起先从中端机型扩大到高端市场。eMMC 运用在移动设备上还需另外加上 DRAM，高端手机在 DRAM 选择上，渐从 LPDDR3
8、 转换至 LPDDR4，据悉，下一代 iPhone 将从 LPDDR3 1GB 提升至 LPDDR4 2GB，目前三星 Galaxy S6、LG G4 都搭载 3GB LPDDR 4，依据调研机构 DRANeXchange 数据，2015 年其次季 LPDDR 4 较 LPDDR3 预估会有 3035% 溢价。而结合 MCP 配置以及 eMMC 优势 eMCP 也在这之后应运而生。 兼容 MCP 及 eMMC eMCPeMCP 嵌入式多晶片封装embedded Multi Chip Package为 eMMC 结合 MCP 封装，同 MCP 配置，eMCP 也将 NAND Flash 及 Mo
9、bile DRAM 封装在一起，及传统 MCP 相比，多了 NAND Flash 限制芯片，以管理大容量快闪内存、削减主芯片在运算上负担，在体积上更小同时也减省了更多电路链接设计，更便于智能手机厂商设计生产。eMCP 主要是为缩短低端智能手机上市时程而开发，便于手机厂商测试特性，中国手机市场竞争愈发猛烈，对上市时程也就愈形重要，因此 eMCP 尤其受到联发科等公版客户青睐。在配置上以 LPDDR3 为根底，以 8+8 及 8+16 为最多，但在价格上及同规格 MCP 加 NAND Flash 限制芯片相比，价差可达 1020%，就端看手机厂商在本钱及上市时间权衡。eMCP 在规格上和 eMMC
10、 同样有 11.5mm x 13mm x 1.Xmm 尺寸限制，要将 eMMC 及 LPDDR 组装在一起，一来容量增长不易，二来两者结合很简洁产生讯号干扰，品质增加了不确定性，都成为 eMCP 往高端市场开展难点。总体来说，MCP 主要运用在特殊低端智能手机或功能型手机市场，eMCP 适合主流型智能手机，尤其以运用联发科等处理器手机厂商来说，接受 eMCP 有助于上市时间推动，eMCP 主要横跨低、中端市场，并有逐步往高端市场迈进趋势，而 eMMC 及分别式 Mobile DRAM 在配置上有较大弹性，厂商在开规格上有较大主控权，对于处理器及内存之间协作也能有较好驾驭，适合运用在追求效能顶级
11、旗舰机种。而三星 2015 年 3 月推出 eMMC 5.0 规格、128GB 大容量平价储存内存，抢攻中低端手机市场，内存整合方式在低中高端手机区分已变得模糊，而手机厂商在内存选择上，并不是最先进整合技术就是最正确，整体而言适当、符合芯片平台，能够满足所开出规格需求，稳定度及本钱如预期，就是最正确内存整合技术。 NOR和NAND是此时此刻市场上两种主要非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术，彻底变更了原先由EPROM和EEPROM一统天下局面。紧接着，1989年，东芝公司发表了NAND flash构造，强调降低每比特本钱，更高性能，并且象磁盘一样可以通过接口轻
12、松升级。但是经过了十多年之后，照旧有相当多硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。“NAND存储器”常常可以及相“NOR存储器”互换运用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术优越之处，因 为大多数状况下闪存只是用来存储少量代码并且须要屡次擦写，这时NOR闪存更适合一些。而NAND那么是高数据存储密度志向解决方案。NOR特点是芯片内执行XIP, eXecute In Place，这样应用程序可以干脆在flash 闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。NOR传输效率很高，在14MB小容量时具有很高本钱效益，但是很低写入和擦除 速度大大影响了它性能。NAND构造能供应极高单元密度，可以到达高存储密度，并且写入和擦除速度也很快。应用NAND困难在于flash管理须要特殊系统接口。
