e.mmc storage

为什么要用ATP的工业级e.MMC

管理型NAND2020-04-08

ATP工业级e.MMC (嵌入式多媒体卡) 解决方案是为了满足工业和嵌入式应用的高性能数据传输和存储需求而设计的,此类空间受约束的应用系统通常需要具备非常高的可靠性和耐久性。

ATP e.MMC符合最新的JEDEC e.MMC v5.1规格,是包含一个MMC接口,闪存和控制器集成在同一个芯片封装中的一个嵌入式存储解决方案,并提供了一个由153个球形引脚组成的细间距球栅阵列(FBGA)封装。这个集成封装简化了应用程序接口设计,在具有挑战的操作环境里,使ATP e.MMC适用于要求坚固的耐用性、可靠性和耐久性的工业应用中。

ATP  e.MMC是由在制造工业闪存和存储产品方面拥有超过25年开创性专业知识的ATP公司支持的。

如下图所示, ATP e.MMC的优势不仅在于产品本身,还在于生产它的ATP这个名字背后所代表的含义。

如图1ATP e.MMC承诺数据的完整性、质量和可靠性,以及根据客户需求量身定制的ATP服务。作为一个真正的制造商,ATP完全自主掌控从硅晶圆开始的一系列生产过程,因此可以有效控制质量、产品支持和长生命周期管理

数据完整性
 
数据完整性是指数据在存储设备里整个使用寿命期间的可靠性和准确性。为确保在使用ATP e.MMC时没有数据丢失或损坏,它采用了以下内置技术:
 
  • 可配置SRAM软错误检测和恢复机制 

静态随机存取存储器(SRAM)中的软错误会损坏内存位并改变存储的数据或改变程序中的指令。它们不会引起内存或存储设备的物理损害,但会对数据造成损害。

虽然通常可通过系统冷启动来补救,但没有处理的SRAM软错误会严重危害数据的准确性,因为这些错误无法被ECC引擎检测到或解决,所以系统将继续使用错误数据来运行,直到发生灾难性的损坏。这些错误是非常值得关注的,特别是在需要高水平的数据完整性和可用性的关键任务应用中。

ATP e.MMC带有先进的SRAM软错误检测器和恢复机制的特点,通过提供及时的错误检测、日志记录和可配置的*操作来处理错误,以求数据完整性的最大化。如果在评估了风险后,用户选择继续运行设备,将创建一个错误日志,并进行系统重新启动以避免可能损坏系统的不可预测的事件发生,或更糟的是,在关键自主应用程序中引起个人安全风险。

备注: 配置设置由使用ATP产品的客户预先决定,并在产品发货前完成。拿到产品就不能再更改配置。

 

  • 读干扰预防

自动刷新技术通过监视每个读操作中的错误位级别和读计数来改进只读区域的数据完整性。它检测读计数何时即将要超过阈值。在达到限制之前,受影响块中的数据被复制到一个健康的块中,从而防止控制器读取含有太多错误位的块。有了这项技术,ATP e.MMC运行可靠,并且可防止不能补救的数据损坏发生。

 

动态数据刷新技术降低了读干扰的风险,并在不常访问的区域维持了数据的完整性。当频繁读取一个单元引起相邻单元发生变化或被编程时,就会发生读干扰。动态数据刷新在后台自动运行,顺序扫描用户区域标志记录,ATP e.MMC不受主机命令的影响,因此可以安全地存储数据而不影响读/写操作。

 
如图2,数据刷新算法通过在读取计数超过阈值时将数据移动到健康块来防止读干扰错误。
 
产品的品质与可靠性
  • 业界领先的NAND筛选能力

ATP在NAND flash产业拥有超过25年的经验,在NAND特性方面拥有丰富的知识。ATP认为高品质的元件是高品质产品的基石,并确保从集成电路(IC)级就开始筛选NAND flash的耐温性、数据保持性、干扰和其他特性。
  • 超高耐久性: 比标准e.MMC寿命高2-3倍

测量闪存耐久性的一种可靠方法是通过写和擦除操作的次数,也称为写/擦除(P/E)次数。在量产阶段,进行ATP独特的快速诊断测试,以筛选出早期生命失效的弱IC,以确保元件的耐久性。在冷热循环测试、功能测试、产品设计和高品质的晶圆封装期间,用严格的NAND flash筛选来确保产品具备高擦写次数、健康的存储单元和ATP e.MMC的长期使用寿命。
  • 强健的持久性

ATP e.MMC可在工业级温度范围内工作,在零下40°C到85°C的高温下可靠地工作。ATP e.MMC坚固而富有弹性,在苛刻的操作场景中,可以承受恶劣的环境和极端的温度,以及反复开关机和冷热循环的冲击。

图3.  ATP e.MMC在完全工业温度范围内工作

ATP作为一个真正的制造商: 全制程所有权

ATP对制造过程的所有阶段保持完全的控制——从收到晶元到最后的成品。ATP执行内部测试、质量控制、快速诊断测试和内部现场应用,为客户提供最好的产品。通过对全生产制程的掌控,ATP还保持对其供应链和价值链的控制。我们实施长期计划的物料清单控制,并保持缓冲库存,以应对缺货。

图4. ATP对全制程的掌控

  • ATP的生产设施

ATP e.MMC的设计、生产和测试都是在ATP自己专门建造的工厂中进行的,拥有顶尖的工程师和高技能的生产人员,使用最先进的设备,以及ATP独家设计的固件和测试平台。

  • 卓越的后制造进程

毫无疑问,每个ATP e.MMC是按照最高和最严格的标准制造的,以确保满足工业应用的严格要求。然而,ATP卓越的企业文化,在产品完成后会继续延伸。进一步的过程是确保每一个从ATP生产设备里出来的产品都是满足甚至超过预期的。

下面是针对ATP e.MMC在出货之前详细过程的预览。

 

确保产品的可追溯性

激光打印重要的信息,确定每片产品准确的跟踪和有效的库存管理。

快速诊断测试

快速诊断测试用于评估产品在极端温度下的可靠性,并发现早期和潜在的缺陷。

ATP e.MMC设备被装载到一个专门设计的快速诊断测试温箱中进行低温(-40°C)和高温(85°C)下的冷热循环测试。ATP可根据客户要求进行大批量产出的测试。

自动化的最终检查

采用专门的机器进行高速自动的产品初始化和筛选,确保在产品包装之前的生产阶段没有未被发现的错误和坏品。

防护包装

最终,ATP e.MMC是真空密封的,会去除包装中的所有空气,包括可能引起腐蚀的湿气。真空包装也为ATP e.MMC在储存或运输过程中可能造成损害的环境危害提供保障。

 
服务

ATP不仅制造一流的产品,同时还提供一流的服务,以及全面的解决方案。通过项目支持和客户需求,ATP提供诸如联合验证这样的增值服务,ATP对客户提供的主机设备和系统进行兼容性和功能测试,以主动检测和尽量避免在生产测试环节无法发现的潜在故障隐患。对于MLC e.MMC 产品, ATP还承诺支持5年以上的产品生命周期。

想要了解更多关于工业级e.MMC和其他ATP闪存及存储产品来满足您多样化的数据存储需求。请访问ATP网站https://www.atpinc.com/cn或联系ATP代表/经销商。

 

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