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多媒體記憶卡

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32 MB MMC卡
32 MB MMC卡
MMC卡背面
MMC卡背面
MMCplus High Speed 32 MB
MMCplus High Speed 32 MB

多媒體記憶卡(英語:Multimedia Card),又譯MMC卡,是一種快閃記憶卡標準。在1997年由西門子新帝共同開發,技術基於東芝NAND快閃記憶技術,因此較早期基於Intel NOR快閃記憶技術的記憶卡(例如CF卡)更細小。MMC卡大小與一張郵票差不多,約24mm x 32mm x 1.5mm。

MMC卡原本使用1bit串聯介面,但較新的標準則容許同時傳送4 bit或8 bits的資料。近年MMC卡技術已差不多完全被SD卡所代替;但由於MMC卡仍可被相容SD卡的裝置所讀取,因此仍有其作用。

目前MMC卡的的容量多達 2 GB,並且用於幾乎所有使用記憶卡的裝置上,如行動電話數字音訊播放機數位相機個人數位助理中。由於Secure Digital的出現,幾乎沒有公司將MMC插槽做進他們的裝置中,但是稍微窄一點兒的、針腳相容的MMC卡可以用在所有支援SD卡的裝置上。然而,少數一些公司,最著名的如諾基亞,仍然全部地支援MMC。

公開標準

這項技術一個公開標準,所有願意改進它或者為它開發產品的公司都可使用。

衍生規格

小尺寸的多媒體卡(RS-MMC)

MMC卡也有小尺寸的型號,大約是正常尺寸的一半:24 mm × 18 mm × 1.4 mm。這種可選的尺寸稱為小尺寸的多媒體卡或者RS-MMC,它是在2004年發布的。RS-MMC卡只是小型號的MMC卡,使用一個簡單的機械轉接延長它,一個RS-MMC卡能夠用在任何MMC(或SD)插槽。目前RS-MMC卡的容量高達1 GB。

RS-MMC卡僅有的兩個重要硬體授權商是諾基亞和西門子公司,他們經常將RS-MMC用於諾基亞的60系列Symbian智慧型電話、諾基亞770網際網路平板電腦和西門子的65和75產品。用於諾基亞新的電話(如諾基亞6630和諾基亞6680)中的更新的RS-MMC卡支援低電壓(1.8 V而不是3 V)模式以降低耗電量,這些稱為雙電壓小尺寸多媒體卡(DV-RS-MMC)的低電壓RS-MMC卡如果滿足移動式MMC卡標準時就可以作為移動式MMC銷售。這些低電壓卡與舊的RS-MMC裝置後向相容。雙電壓卡和移動式MMC是MMC 4.x標準的一部分。

MMC 4.x 和 secureMMC

4.x(4.0、4.1等)標準在2005年發布(MMCA系統規範4.1)。這個新標準引入了稱為MMCplus的更高效能的MMC4(使用與基本MMC同樣的結構尺寸但是有更多的插針)和作為移動式MMC銷售的RS-MMC4。移動式MMC4是老式的RS-MMC的一個翻版,因為它使用了與RS-MMC同樣的連接方式和連結標準,但是它的尺寸大約是正常MMC卡的一半。這個標準也定義了secureMMC的規範,它的加密特徵類似於Secure Digital或者MagicGateMemory Sticks。

MMCplus和MMCmobile

2005年推出的MMC標準版本4.x帶來了兩項非常重要的變化,可與SD卡競爭:能夠以比原始MMC(20 MHz)或SD更高的速度(26 MHz和52 MHz)運行 25 MHz,50 MHz)和四位或八位寬資料匯流排

版本4.x全尺寸卡和縮小尺寸的卡分別作為MMCplusMMCmobile銷售。

版本4.x卡完全向下相容現有讀卡機,但需要更新的硬體/軟體才能使用其新功能; 即使四位寬匯流排和高速操作模式故意與SD電氣相容,初始化協定也不同,因此需要韌體/軟體更新才能在SD讀卡機中使用這些功能。

MMCmicro

MMCmicro是MMC的微型版本。尺寸為14 mm×12 mm×1.1 mm,比RS-MMC更小更薄。與MMCmobile一樣,MMCmicro允許雙電壓,向下相容MMC,可用於帶有機械適配器的全尺寸MMC和SD插槽。由於沒有額外的引腳,MMCmicro卡具有4.x規格但不是8位元匯流排的高速和四位匯流排功能。[1]

它於2004年12月13日由三星推出時被稱為S-card。後來由多媒體卡協會(MMCA)於2005年改編並推出,作為MultiMediaCard系列中的第三種形狀因數儲存卡。[2]

MMCmicro看起來與microSD非常相似,但這兩種格式在物理上不相容並且具有不相容的引腳。

ATA on MMC 和 CE-ATA

ATA on MMC是規範利用現有主機控制器基礎支援的MMC匯流排在小型消費電子裝置上實施硬盤驅動器,該委員會於2004年6月成立,旨在滿足小型CE的低功耗硬盤驅動器(HDD)資料儲存解決方案不斷增長的需求。

CE-ATA是用於連接消費電子裝置中的儲存裝置和主機的介面標準。其中一個主要目標是標準化小型硬盤驅動器(如1英寸微驅動器)的連接。該標準由CE-ATA工作組維護。 CE-ATA規範是在2005年開發的。 CE-ATA在電氣和物理上與MMC規範相容。 CE-ATA在主機裝置上使用MMC連接器,並在CE-ATA硬盤驅動器上使用柔性電纜或電路連接。

eMMC

一塊由三星製造的eMMC晶片,容量16GB,型號為KLMAG2GE4A-A002
一塊由三星製造的eMMC晶片,容量16GB,型號為KLMAG2GE4A-A002

嵌入式多媒體卡Embedded Multimedia Card[3])是一種新的儲存技術,由MMC協會所訂立。該架構標準將MMC組件(快閃記憶體加控制器)放入一個小的球柵陣列封裝(BGA)中,是一種主要用於印刷電路板的嵌入式非揮發性記憶體系統。 eMMC有100,153,169個觸點之分,並都基於8位元並列埠[4]。eMMC與MMC的其他版本有明顯的不同,因為eMMC不是用戶可隨意移動的卡,而是永久性的電路板附件。如果eMMC出現記憶體或其控制器的問題,則可能需要更換整個PCB(印刷電路板)來修復。

幾乎所有在2016年之前生產的手機和平板電腦都使用這種形式的主記憶體儲器,直到2016年UFS開始漸漸占領市場。JEDEC的最新的eMMC標準(JESD84-B51)是在2015年2月發布的5.1版本,該版本的eMMC速度可媲美SATA介面標準的固態硬碟(400 MB/s)[5]

寫入(MB/s) 讀取(MB/s)
UFS 1.0 150 350
eMMC 5.1 125 250
eMMC 5.0 90 250
eMMC 4.5 50 140

不同類型的MMC/SD卡

SD卡不是僅有的獲得安全數位卡協會認可的快速記憶卡標準。其它的安全數位卡協會格式包括miniSD和microSD(在被安全數位卡協會認可以前稱為TransFlash)。

這些小型卡能夠通過一個轉換器(連結電路以及物理連接)在全尺寸的MMC/SD/SDIO插槽上使用。然而,需要注意的是,在SD尺寸上製造輸入/輸出裝置已經非常困難了,在更小的尺寸上製造就變得更加不切實際。

由於SD插槽仍然支援MMC卡,單獨發展的更小的MMC變體也與支援SD的裝置相容。與miniSD和microSD(它們與SD有很大不同,製造機械轉換器已經很不現實)不同,RS-MMC插槽保持了與全尺寸MMC卡的後向相容,因為RS-MMC僅僅是短一點的MMC卡。關於這些變體的更多資訊參見多媒體卡。

技術比較

類型 MMC RS-MMC MMC Plus SecureMMC SD SDIO miniSD microSD
SD 插槽 機械轉換器 機電轉換器 機電轉換器
Pins 7 7 13 7 9 9 11 8
結構形式 Thin Thin/short Thin Thin Thick Thick Narrow/short/thin Narrow/short/extrathin
寬度 24 mm 24 mm 24 mm 24 mm 24 mm 24 mm 20 mm 11 mm
長度 32 mm 18 mm 32 mm 32 mm 32 mm 32 mm+ 21.5 mm 15 mm
厚度 1.4 mm 1.4 mm 1.4 mm 1.4 mm 2.1 mm 2.1 mm 1.4 mm 1 mm
SPI 模式 Optional Optional Optional Required Required Required Required Required?
1 位元型樣
4 位元型樣 ? Optional Optional Optional Optional
8 位元型樣 ?
傳輸時鐘 0–20 MHz 0–20 MHz 0–52 MHz 0–20 MHz? 0–25 MHz 0–25 MHz 0–25 MHz? 0–25 MHz?
最大傳輸速度 20 Mbit/s 20 Mbit/s 416 Mbit/s 20 Mbit/s? 100 Mbit/s 100 Mbit/s 100 Mbit/s 100 Mbit/s
最大SPI模式傳輸速度 20 Mbit/s 20 Mbit/s 52 Mbit/s 20 Mbit/s 25 Mbit/s 25 Mbit/s 25 Mbit/s 25 Mbit/s
DRM N/A
用戶加密
簡化規範 Not yet?
Memb cost $2500/yr (not required) $1500/yr (appears required)
Spec cost $500 ? ? Member Member Member Member
Host license $1000/yr+memb
記憶卡著作權費
輸入輸出卡著作權費 N/A N/A N/A N/A N/A $1000/yr+memb N/A N/A
Open source compatible 是? 是? SPI only SPI only SPI only SPI only
類型 MMC RS-MMC MMC Plus SecureMMC SD SDIO miniSD microSD

表中資料主要編自於MMC和SDIO的簡化版本和與SD卡和MMC協會網站上的資料。並且插入了一些其它類型卡的資料。

所有SD/MMC格式的最大容量限制是LBA模式下的128 GB(28位元磁區尋址)。

大多數,也許是全部目前的MMC快閃記憶體卡都支援SPI模式,儘管每個法定要求但是不支援這種模式將帶來嚴重的相容性問題。新帝、Ritek/Ridata和Kingmax製造的所有快閃記憶體卡好像都支援SPI。並且,MMC卡可以認為在電氣效能上等同於SD卡,但是它使用一個較薄的包裝並且禁止了SD的功能(這樣就不再需要支付SD的著作權費)。

MMC定義了SPI和1位MMC/SD協定。基本的SPI協定已經作為許多微控制器的一個標準特點存在了許多年。從社會的觀點來看,定義一個新的不相容的SD/MMC協定的理由是值得懷疑的;開發一個不相容的並且是非必需的新協定可能有利於貿易協會收取授權費用和成員費用,但是它在許多方面增加了硬體和軟體的費用。新的協定使用開放的訊號轉換接頭(open collector signalling)以允許在同一匯流排上使用多個記憶卡,但是這實際上在使用更高時鐘頻率時帶來了問題。儘管SPI使用三條共享的訊號線外加一個單獨的晶片選擇每個記憶卡,新協定允許多達30塊記憶卡連結到同樣的三條線上(不包含片選),這樣做的代價是更加複雜的快閃記憶體卡初始化和需要每個卡有一個唯一的序列號用於隨插即用;這個特性實際上很少使用並且由於速度和功耗問題在新標準中不建議它的使用。有類似所有權的1位協定被擴充到四位寬(SD和MMC)和八位寬用來支援更高速度,但是電腦產業的其它大部分都在向更高速度更窄的通道轉移;標準的SPI能夠簡單地使用更高資料速度的時鐘(如133 MHz)以獲得比四位SD更高的效能——沒有更高時鐘速度的嵌入式處理器無論如何也不能處理更快速度的資料。SD協會放棄了一些舊的一位MMC協定命令的支援,並且添加了另外一些與著作權保護相關的命令。

參看

外部連結

  1. ^ 三星半導體全球官方網站. Samsung.com. [2013-11-13] (俄語). 
  2. ^ MMCmicro 摘錄於2006年4月22日
  3. ^ What is eMMC Memory – software support - Reliance Nitro. datalight.com. 
  4. ^ https://www.hyperstone.com Flash Memory Form Factors - The Fundamentals of Reliable Flash Storage, Retrieved 19. April 2018
  5. ^ eMMC5.1是什麼?UFS2.0又是什麼?. news.mydrivers.com. 2016-08-26. 
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