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2017年第9期

基于eMMC的高速大容量存储系统设计

陈克高，曾成昆

中国电子科技集团公司第五十二研究所，浙江杭州310012

摘要本文首先就基于eⅢc的高度大容量存储系统的设计方案进行论述，并就该系统的固件设计内容进行详细

分析，最后就该存储系统的实际应用效果进行了阐述。希望本文能够为从事此方面研究的技术人员带来有价值的

参考。

关键词高速大容量存储系统e删C；固件设计；性能分析

中图分类号TP2文献标识码A文章编号2095—6363(2017)09—0113-02

伴随着科学技术的不断进步，人们在日常生活和著提升了U盘的实际容量。

工作过程当中，进行数据交换与数据存储的次数变得越

来越多。因此，可移动存储已经成为了人类发展过程中

十分重要的一部分。目前，u盘设计商家一般都是使日耋圉

用NANDFlash来作为其存储介质，但是U盘当中NAND

Flash芯片其质量标准目前业界尚未统一，质量差异非

常明显，因此，研发新型的高速大容量存储系统，并建

立对应的质量标准，便成为了这一行业工作人员所必须

要思考的重要问题。

1基于eMMC的高速大容量存储系统设计方案

1．1硬件设计

在该设计方案中，使用两张三星牌128GBeMMC来

构成存储介质，e删C是凭借JEDEC标准化组织所设计

的内嵌式存储系统的一种常用规格。在eMMC内部，集

成有控制芯片，使用BGA进行密封填装，系统内部拥有

Flash计算法管理的效果。例如：Flash错误检验与错

误修正技术、Flash损坏板块管理技术等，让系统的应

持SPI、SMARTCARD等接口。图2为INIC一3861硬件结构。

用人员不需要对原来的Flash算法管理功能进行繁琐的

操作。当前在世界范围内的高速大容量存储系统当中，

eMMC具有较强的读写能力，使用e删C作为存储介质能

够降低了这些产品面向市场的时间，并大大节约了研究

成本。

当前，就存储系统市场进行观察，基本上全部的u

盘主控都是使用的单核结构，主控在工作的过程中需要豳I

同时对USB接口与存储介质进行管理，U盘的拓展能力

较弱。该设计选择了USB3．0控制芯片INIC一3861。它_—瞳：——-_

是使用行业当中具有技术领先地位的双核结构设计，系圈_-#=镭目目一

统中的两个CPU对存储介质和USB接口进行针对性管理。t

该控制器同时支持eMMC接口和Flash的管理，让该高}嘲L堕；扎璺痢}f

速大容量存储系统可以迅速完成自己的对应功能，并且图2INIC一3861控制器原理框图

这种设计方案对今后的产品设计的深度开发也有很大的

2基于eMMC的高速大容量存储系统的固件设计

帮助。

基于eMMC的u盘硬件系统结构图如图l所示，主INIC一3861是以eMMC控制器为核心，上行通过

要由USB3，0接口、eMMC存储介质、U盘控制器INIC一USB控制芯片与USB接口进行连接，经过安全算法控制

3861及外围电路组成。主控INIC-3861的作用是对主器处理后，通过8051单片机配置Flash的读写。

机端进行通讯和对eMMC开展读写控制，INIC一3861能该存储系统中，以eMMC控制器为中心，分为上