[發(fā)明專利]EMMC/UFS卡及其提高EMMC/UFS卡讀性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410815531.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104571951B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景蔚亮;陳邦明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新儲(chǔ)集成電路有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所31272
• 代理人: 吳俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種EMMC/UFS卡及其提高EMMC/UFS卡讀性能的方法。

背景技術(shù)

隨著智能手機(jī)和平板電腦行業(yè)的快速發(fā)展，引發(fā)電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，對(duì)存儲(chǔ)硬件提出了更高的要求。多媒體播放、高清攝像、導(dǎo)航，各色各樣的應(yīng)用以及外觀輕薄小巧的發(fā)展趨勢(shì)，要求存儲(chǔ)硬件高容量、高穩(wěn)定性和高讀寫速度的同時(shí)，需要存儲(chǔ)芯片在主板上占用更小的面積。目前在手機(jī)中用到的存儲(chǔ)產(chǎn)品一般為NAND閃存(Flash)，當(dāng)手機(jī)客戶在導(dǎo)入數(shù)據(jù)的時(shí)候，都需要每家公司的產(chǎn)品和技術(shù)特性重新設(shè)計(jì)，過(guò)去并沒(méi)有哪個(gè)技術(shù)能夠通用于所有廠商的NAND Flash芯片，而且每次NAND Flash制程技術(shù)的更新?lián)Q代，手機(jī)客戶都要重新設(shè)計(jì)通訊的電壓，時(shí)序以及接口命令等，這些隨著不同廠商和不同制程技術(shù)而不同。因此1997年出現(xiàn)了一種嵌入式多媒體卡(Embedded Multi Media Card，簡(jiǎn)稱EMMC)，EMMC是將NAND Flash芯片和控制器封裝成BGA(球柵陣列封裝)封裝芯片，采用統(tǒng)一閃存接口來(lái)管理閃存，可節(jié)省電路板的面積，客戶在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)，也不需要考慮內(nèi)置的NAND Flash生產(chǎn)廠商和納米制程的不同，便于手機(jī)客戶設(shè)計(jì)的程序和產(chǎn)品，保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性。

EMMC的基本結(jié)構(gòu)具體為將EMMC控制器和NAND Flash芯片封裝在一塊芯片內(nèi)，EMMC控制器由錯(cuò)誤檢查與糾正模塊、壞塊管理模塊和損耗均衡模塊等組成。系統(tǒng)在讀寫EMMC里面存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)時(shí)只能執(zhí)行讀操作或只能執(zhí)行寫操作，不能同時(shí)進(jìn)行讀和寫操作，而且隨著頻率的增高，接口當(dāng)前的數(shù)據(jù)速率并不能顯著提高，因此三星提出了UFS(Universal Flash Storage)結(jié)構(gòu)，EMMC和UFS結(jié)構(gòu)如圖1a和圖1b所示。UFS結(jié)構(gòu)和EMMC的結(jié)構(gòu)大致相同，由UFS控制器和存儲(chǔ)器組成，這里的存儲(chǔ)器不僅包括NAND Flash，也包括NOR Flash，SD卡等。UFS相對(duì)EMMC，在讀寫數(shù)據(jù)時(shí)可以同時(shí)進(jìn)行讀寫操作，而且讀取的速度也比EMMC高。無(wú)論現(xiàn)在的智能手機(jī)和平板電腦等設(shè)備采用的是EMMC卡或UFS卡，系統(tǒng)在讀寫數(shù)據(jù)時(shí)的基本步驟是首先將數(shù)據(jù)從EMMC或者UFS卡中放入內(nèi)存中，再將數(shù)據(jù)放入片上緩存中，由處理器執(zhí)行，如圖2所示。

EMMC/UFS卡中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括用戶數(shù)據(jù)，固件程序，操作系統(tǒng)等，這些數(shù)據(jù)都存放在EMMC/UFS卡的NAND Flash中?，F(xiàn)在基于智能手機(jī)的主流操作系統(tǒng)有很多。對(duì)于不同的操作系統(tǒng)，它們之間的差異很大，但是對(duì)于同一種操作系統(tǒng)而言(這里以andriod為例)，有以下特征：

對(duì)于不同的手機(jī)生產(chǎn)廠商的操作系統(tǒng)都是根據(jù)谷歌發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)andriod源碼修改的，如三星公司的TouchWiz操作系統(tǒng)，HTC公司的Sense操作系統(tǒng)，華為的Emotion操作系統(tǒng)，小米的MIUI操作系統(tǒng)和魅族的Flyme操作系統(tǒng)，這些操作系統(tǒng)是不同的，但是這些操作系統(tǒng)中存在相同的部分，比如內(nèi)核，因?yàn)檫@是由谷歌發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)andriod系統(tǒng)決定的，如圖3所示。

對(duì)于同一個(gè)操作系統(tǒng)而言，如MIUI操作系統(tǒng)，在每次操作系統(tǒng)更新的時(shí)候某些特定的部分是永遠(yuǎn)不更新或者大部分時(shí)間都不更新的。

智能手機(jī)的操作系統(tǒng)一般都存儲(chǔ)在EMMC/UFS卡的NAND Flash芯片中，系統(tǒng)在上電后加載操作系統(tǒng)，首先將操作系統(tǒng)從NAND Flash中導(dǎo)入內(nèi)存中，再?gòu)膬?nèi)存放入片上緩存中，將系統(tǒng)放在NAND Flash中會(huì)帶來(lái)以下幾個(gè)問(wèn)題：操作系統(tǒng)放入NAND Flash中，會(huì)占據(jù)NAND Flash的一部分空間，減小NAND Flash的存儲(chǔ)密度；操作系統(tǒng)放入NAND Flash中，當(dāng)要加載操作系統(tǒng)時(shí)，需要將操作系統(tǒng)導(dǎo)入內(nèi)存，再?gòu)膬?nèi)存放入片上的緩存中，這樣系統(tǒng)啟動(dòng)的速度就比較慢，做不到即時(shí)啟動(dòng)；從NAND Flash中加載操作系統(tǒng)到內(nèi)存再到片上緩存有一定的能量消耗；而這些缺陷均是本領(lǐng)域技術(shù)人員所不期望的。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)一種提高EMMC/UFS卡讀性能的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中系統(tǒng)的啟動(dòng)速度較慢的缺陷。

本發(fā)明為解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：

一種EMMC/UFS卡，應(yīng)用于移動(dòng)終端設(shè)備中，其中，包括：

EMMC/UFS控制器；

存儲(chǔ)器；與所述EMMC/UFS控制器連接，且所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有所述移動(dòng)終端設(shè)備上電后需要加載的主數(shù)據(jù)和相對(duì)于該主數(shù)據(jù)的輔助數(shù)據(jù)；