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  eMMC芯片是 Embedded MultiMediaCard的简称，这是IC芯片，最初用于手机、平板电脑和其他移动设备，集成了控制器和闪存芯片(NANflash/Norflash)，并提供标准MMC接口管理闪存，使其具有体积小、开发快、自flash管理等特点。

  MMC是一种用于固态非易失性存储的内存卡(memory card)规范，对的，它是一种标准的接口规范。它定义了诸如卡的形态、尺寸、容量、电气信号、和主机之间的通信协议等方方面面的内容。

  从1997年MMC规范发布至今，基于不同的考量(物理尺寸、电压范围、管脚数量、最大容量、数据位宽、clock频率、安全特性、是否支持SPI mode、是否支持DDR mode、等等)，进化出了MMC、SD、microSD、SDIO、eMMC等不同的规范(如下面图片1所示)。

  eMMC4.4的读取速度大约为104MB/s、eMMC 4.5则为200MB/s，eMMC 5.0存储产品，其读取速度为400MB/s，但是因为使用的是8位并行界面，因此性能潜力已经基本到达瓶颈，UFS即将成为了新的发展趋势，UFS(通用flash存储标准) 2.0有两个版本：HS-G2的理论带宽就有5.8Gbps，也就是超过了740MB/s，HS-G3更是翻番到11.6Gbps，接近了1.5GB/s。

  关于图片，这里强调几点：

  ● MMC、SD、SDIO的技术本质是一样的(使用相同的总线规范，等等)，都是从 MMC规范演化而来;

  ● MMC强调的是多媒体存储(MM，MultiMedia);

  ● SD强调的是安全和数据保护(S，Secure);

  ● SDIO是从SD演化出来的，强调的是接口(IO，Input/Output)，不再关注另一端的具体形态(可以是WIFI设备、Bluetooth设备、GPS等等)。

  3. 规范简介

  MMC卡的规范从硬件上主要规定卡的形状、物理尺寸、管脚，内部block组成、寄存器等等。

  3.1内部组成

  卡的内部由如下几个block组成：

  ● Memory core，存储介质，一般是NAND flash、NOR flash等;

  ● Memory core interface，管理存储介质的接口，用于访问(读、写、擦出等操作)存储介质;

  ● Card interface(CMD、CLK、DATA)，总线接口，外界访问卡内部存储介质的接口，和具体的管脚相连;

  ● Card interface controller，将总线接口上的协议转换为Memory core interface的形式，用于访问内部存储介质;

  ● Power模块，提供reset、上电检测等功能;

  ● 寄存器(图片1中位于Card interface controller的左侧，那些小矩形)，用于提供卡的信息、参数、访问控制等功能。

  管脚有VDD、GND、RST、CLK、CMD和DATA等，VDD和GND提供power，RST用于复位，CLK、CMD和DATA为MMC总线协议(具体可参考3.2小节)的物理通道：

  ● CLK有一条，提供同步时钟，可以在CLK的上升沿(或者下降沿，或者上升沿和下降沿)采集数据;

  ● CMD有一条，用于传输双向的命令。

  ● DATA用于传说双向的数据，根据MMC的类型，可以有一条(1-bit)、四条(4-bit)或者八条(8-bit)。

  3.2总线规范

  前面我们提到过，MMC的本质是提供一套可以访问固态非易失性存储介质的通信协议，从产业化的角度看，这些存储介质一般集成在一个独立的外部模块中(卡、WIFI模组等)，通过物理总线和CPU连接。对任何有线的通信协议来说，总线规范都是非常重要的。关于MMC总线规范，简单总结如下：

  1)物理信号有CLK、CMD和DATA三类。

  2)电压范围为1.65V和3.6V(参考上面图片2)，根据工作电压的不同，MMC卡可以分为两类：

  ● High Voltage MultiMediaCard，工作电压为2.7V~3.6V。

  ● Dual Voltage MultiMediaCard，工作电压有两种，1.70V~1.95V和2.7V~3.6V，CPU可以根据需要切换。

  3)数据传输的位宽(称作data bus width mode)是允许动态配置的，包括1-bit (默认)模式、4-bit模式和8-bit模式。

  注1：不使用的数据线，需要保持上拉状态，这就是图片2中的DATA中标出上拉的原因。另外，由于数据线宽度是动态可配的，这要求CPU可以动态的enable/disable数据线的那些上拉电阻。

  4)MMC规范定义了CLK的频率范围，包括0-200MHz、0-26MHz、0-52MHz等几种，结合数据线宽度，基本决定了MMC的访问速度。

  5)总线规范定义了一种简单的、主从式的总线协议，MMC卡位从机(slave)，CPU为主机(Host)。

  6)协议规定了三种可以在总线上传输的信标(token)：

  ● Command，Host通过CMD线发送给Slave的，用于启动(或结束)一个操作(后面介绍);

  ● Response，Slave通过CMD线发送给Host，用于回应Host发送的Command;

  ● Data，Host和Slave之间通过数据线传说的数据。方向可以是Host到Slave，也可以是Slave到Host。数据线的个数可以是1、4或者8。在每一个时钟周期，每根数据线上可以传输1bit或者2bits的数据。

  7)一次数据传输过程，需要涉及所有的3个信标。一次数据传输的过程也称作Bus Operation，根据场景的不同，MMC协议规定了很多类型的Bus Operation(具体可参考相应的规范)。