智能電視作為搭載操作系統的綜合影音載體,以穩步擴大的市場規模走入越來越多的家庭,成為人們生活娛樂的重要組成部分。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、多媒體文件和用戶數據等信息。智能電視使用eMMC作為存儲介質。
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芯片,面向手機、平板電腦、智能電視等需要長期運行且對存儲性能有較高要求的消費電子產品,具有集成度高、性能優異、低功耗和高可靠性等優勢。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質的用戶體驗。
對于智能電視用戶而言,在使用eMMC存儲過程中有五大最為關心的問題。憶聯作為高品質、高可靠的eMMC存儲產品和解決方案提供商,如何化解這五大問題,并為用戶帶來怎樣的使用體驗?本文將逐一解答。
01第一問
RECRUIT
長時間觀看智能電視,內置存儲會不夠用嗎?
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,用戶在智能電視上觀看節目時,只需要打開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也并不像電腦硬盤一樣需要接受大量數據的寫入,而是以讀數據為主。
下圖為某智能電視的24小時使用模型分析,標注出來的區域表示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)上的其中一個頁(Page)時,其他未被讀取的頁也會被施加電壓。隨著整個塊讀次數的增加,NAND存儲單元(Cell)中吸入的電荷量也會慢慢增加,導致存儲單元中數據狀態發生變化,在讀數據時更容易出現錯誤,表現為無法進入系統、藍屏等問題。
憶聯的eMMC產品具備抗“讀干擾”能力,并采取一系列優化措施,包括:
1.Read refresh:系統設定在一個塊數據的讀次數達到閾值后,將數據更新到另一個塊。
2.Read retry:系統通過多次重讀數據,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塊。
對于這些優化措施,還可結合模擬測試驗證功能實現的效果??赡M用戶行為,在相同位置地址位進行大量重復讀行為,憶聯eMMC可通過超10億次的讀干擾測試。
02第二問
RECRUIT
半年甚至一年不開機,存儲的數據會丟嗎?
答:不要小瞧eMMC的數據保持能力。
eMMC使用浮柵技術存儲數據,其中每個存儲單元包含一個浮柵,通過控制浮柵中的電荷量來表示數據的狀態(0或1)。浮柵中的電荷會隨著時間的推移發生自然逸散,導致電荷的準確性下降,稱為電荷損失或漂移。因此,如果智能電視長時間不使用,極為考驗eMMC的數據保持能力。
憶聯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,以延長數據的保持時間,確保長時間關機后再次開機也能準確讀出數據。
憶聯eMMC可以保障寫入數據43℃環境下10年內的完整性,在產品壽命使用完后還可以保障1年的數據完整性。也就是說智能電視將近10年沒開機甚至報廢后的1年內,eMMC仍然正確無誤地保存著數據。
03第三問
RECRUIT
突然停電,開機后會數據錯亂嗎?
答:如果eMMC具備SPOR能力,就不必擔心。
eMMC在寫入數據時,通常會先將數據緩存在內存中,然后再將數據寫入閃存芯片中。由于智能電視不像手機、平板等移動設備那樣配有電池,突然斷電時可能會出現數據寫入不完整、或是部分數據損壞和丟失。
憶聯eMMC固件增加了掉電保護機制(Sudden Power off Recovery,簡稱SPOR),則可以更好地保護用戶數據。SPOR的規則如下:
1.即使在寫入過程中突然斷電,寫入閃存芯片的數據也必須保持有效;同時,系統不能損壞前一個寫命令的數據,保證斷電前數據完整寫入。
2. 寫入數據的同時,將數據塊的映射關系一同寫入。供電恢復時,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,憶聯針對不同分區(Boot、User、RPMB、GPP1~GPP4)、不同行為(隨機/順序的寫入/讀取等)對eMMC進行超1萬次的異常斷電測試,確保此類異常掉電場景下存儲數據的完整性。
04第四問
RECRUIT
超長待機的時候,費電嗎?
答:eMMC本就極具功耗優勢,而APS讓待機更節能。
eMMC的低功耗特性讓智能電視在使用過程中更加節能,延長使用壽命。憶聯eMMC固件在此基礎上增加自動節能(Auto Power Saving,簡稱APS)功能,進一步實現省電優化。當智能電視待機時,eMMC可通過以下方式降低功耗:
1.關閉控制器中不必要的電源;
3.降低NAND閃存操作時鐘;
4.保留內存使用;
5.關閉后臺操作。
下圖為憶聯eMMC在待機狀態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)
05第五問
RECRUIT
老款電視長期服役,存儲是越來越慢嗎?
答:老當益壯,優秀的設計不輕易掉隊。
智能電視一般不會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讀寫速度符合用戶的體驗預期。
經過性能優化設計,憶聯eMMC順序讀寫與隨機讀寫性能在壽命周期內保持穩定,性能變化不超過10%。這意味著在eMMC壽命周期內,用戶切換頻道、瀏覽應用或觀看媒體內容都具有長期穩定的體驗,不會受到因存儲性能降級而產生的卡頓和加載過慢的困擾。
下圖為憶聯eMMC壽命內的性能測試,對于測試周期內的各類寫入/讀取數據,對應的性能數據表現都趨于平穩,接近水平線。
◎圖4:憶聯eMMC壽命內性能測試
憶聯eMMC在保證性能的同時,也保證壽命足夠用戶使用?;谟脩糁悄茈娨暿褂靡惶斓臄祿治?,寫入數據量約5GB/天,正常使用智能電視的情況下,eMMC壽命長達56年,遠超四至五年的更換周期。
◎表:憶聯eMMC使用壽命換算
憶聯新款eMMC產品,賦能智能消費應用
智能電視場景的五大突出問題,憶聯的eMMC產品都能給出優秀的解決方案。憶聯憑借豐富的閃存研發經驗和完善的生產制造體系,為手機、平板電腦、智能電視、機頂盒、物聯網家電等嵌入式應用提供理想的eMMC存儲產品和解決方案。
為更好地服務于智能消費產品存儲,憶聯即將基于新一代主控和3D TLC介質推出新款eMMC產品RM561。這款新品將為復雜的嵌入式應用提供更優的高性能、低功耗、高可靠的存儲解決方案,持續優化和提升智能消費應用的體驗。敬請期待!
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原文標題:Tech Talk:智能電視eMMC存儲的五問五答
文章出處:【微信號:UnionMemory憶聯,微信公眾號:UnionMemory憶聯】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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