eMMC накопитель что это
Последнее обновление: 07/05/2021
В данном материале мы расскажем о таком носителе информации, как eMMC. Подробно остановимся на особенностях накопителя, области применении, стандартах, основных возможностях и недостатках.
Что такое eMMC
eMMC – аббревиатура embedded Multimedia Memory Card, что в переводе с английского – встроенная мультимедийная карта памяти. Накопитель представляет собой энергонезависимую систему памяти, что распаивается на материнской плате устройства. Чип состоит из флеш памяти и управляющего контроллера, что занимается задачами: ввода-вывода информации, коррекцией ошибок, сбором «мусора», очисткой и перезаписью, и т.д. Благодаря этому удается снизить нагрузку на процессор, что положительно сказывается на производительности и расходе энергии.
Особенности и возможности eMMC
Встраиваемая память характеризуется низкими габаритами, обычно 10х10 мм и толщиной до 2 мм. Это позволяет устанавливать накопитель в устройства, где важно сэкономить внутреннее пространство – телефоны, смартфоны и прочая портативная электроника. А отсутствие подвижных частей, как в HDD дисках, исключает вероятность повреждения в процессе транспортировки или при падениях с небольшой высоты.
Наличие контроллера внутри корпуса упрощает работу с памятью. И речь не только о разгрузке центрального процессора за счет избавления от низкоуровневого управления флеш-памятью. Простота исполнения чипа, отсутствие сложностей при программировании и загрузки прошивки, способствует уменьшению вкладываемых ресурсов разработчиками, а так же способствует упрощению дальнейшей поддержке и обновления выпускаемой продукции. Кроме того ввиду простоты eMMC память обходится дешевле SSD накопителей, что сказывается на конечной стоимости продукции.
Поскольку eMMC относится к типу флеш накопителей, где нет подвижных элементов в конструкции, скорость обмена информации выше, в сравнении с механическими жесткими дисками. К примеру, у современного среднестатистического eMMC накопителя скорость чтения достигает нескольких сотен МБ, аналогично и со скоростью записи. Такие показатели в несколько раз превосходят жесткие диски. А в случае со временем доступа и со скоростью ввода/вывода информации результаты у eMMC ещё выше.
При этом eMMC память заметно уступает в скоростных показателях SSD дискам. Причем наиболее бюджетная модель SSD превосходит eMMC накопитель по всем параметрам, что не удивляет. Диски SSD представляют собой RAID-массив из нескольких микросхем памяти, где чтение и запись происходит одновременно со всех микросхем. А вот eMMC накопитель чаще представлен одной микросхемой, ещё и кратно меньшим размером.
Кроме того eMMC накопители характеризуются низким потреблением энергии, что составляет доли ватта. А вот SSD диски такой экономией похвастаться не могут.
Стандарт eMMC
По мере эксплуатации eMMC памяти, требования к пропускной способности среди потребителей росли. Поэтому постепенно вводились новые стандарты, характеризующиеся увеличением скорости записи и чтения информации:
Стоит отметить, что указанные параметры отображают максимальную скорость регламентированную стандартом. Достичь предельных скоростей в реальных сценариях непросто или невозможно. Это объясняется разницей в конфигурации мобильного устройства и размером передаваемой информацией.
Наиболее значительного продвижения удалось достичь в версии 5.0 и 5.1. И дело не только в увеличении пропускной способности. Новые ревизии демонстрируют снижение задержек в операциях с произвольным доступом к информации. Появились инструменты для диагностирования состояния флеш памяти. Так же была внедрена функция обновления прошивки в работающем устройстве.
Область применения
Первые версии накопителей использовались преимущественно во флешках, смартфонах, планшетах и некоторых ноутбуках. Поскольку приедельные скорости превосходили жесткие диски, да и механических аналогов компактного размера в то время не существовало. По мере совершенствования HDD дисков и постепенного удешевления SSD, производители ноутбуков стали массово переходить на твердотельные накопители или более компактные версии с интерфейсом m.2.
В настоящее время eMMC память устанавливается в основном на платы смартфонов и планшетов. Причем чаще в модели до среднего ценового диапазона, поскольку флагманы и топы оснащаются преимущественно флеш памятью UFS, что пришла на смену eMMC. Главная причина перехода на UFS – увеличение пропускной способности, снижение задержек при обращении и почти двукратное снижение энергопотребления.
Восстановление eMMC памяти телефона
В нашем блоге мы часто пишем о восстановлении информации с дисков SSD. Недавно мы опубликовали статью о восстановлении информации с гибридных жестких дисков, которые совмещают в себе большой традиционный магнитный жесткий диск с маленьким, но очень быстрым SSD. Однако до сих пор мы не упоминали в своих публикациях о еще одном классе носителей, известных как «eMMC».
Содержание:
Что такое eMMC?
eMMC – это тип твердотельных накопителей, обычно используемых в смартфонах и планшетах. Аббревиатура eMMC – это сокращение от «встроенная MMC» или «встроенная мультимедийная карта». Проще говоря, eMMC – несъемная карта памяти, которая припаивается к монтажной плате. И если вы видите телефон с памятью 16 ГБ, это 16 ГБ именно хранилища eMMC. Аналогично, если вы покупаете планшет, ультрабук или нетбук, скорее всего, он будет оснащен встроенным хранилищем eMMC вместо полнофункционального накопителя SSD.
eMMC и SSD: в чем отличие?
Основное отличие между памятью eMMC и накопителем SSD – это скорость работы. SSD-накопители, как правило, намного быстрее по сравнению с eMMC; в свою очередь, память eMMC намного дешевле, чем SSD-накопители аналогичного размера. Почему так?
SSD-накопители работают настолько быстро не потому, что они используют специальную ультрасовременную флэш-память. Вместо этого они просто читают и записывают данные с (или в) нескольких флэш-ячеек параллельно. Возможность одновременного доступа к данным, хранящимся в нескольких флэш-ячейках, и делает SSD-накопители такими быстрыми и такими дорогими.
В памяти eMMC этот механизм параллельной работы с несколькими ячейками отсутствует – eMMC может производить только последовательные процедуры чтения и записи. В результате лучшие модули eMMC обеспечивают последовательную скорость чтения около 100 МБ/с и скорость записи около 40 МБ/с, в отличие от SSD-приводов, обеспечивающих скорость чтения 400 МБ/с и скорость записи 150 МБ/с.
Сходства eMMC и SSD
И в памяти eMMC, и в накопителях SSD для хранения данных используются чипы NAND. Соответственно, при работе с eMMC, так же, как и с SSD, процедура чтения производится гораздо быстрее, чем процедура записи данных. И каждая флэш-ячейка также должна быть очищена перед тем, как в нее можно будет записать новые данные. Кроме того, как и в случае с накопителями SSD, стирание информации из ячеек в eMMC происходит гораздо медленнее, чем запись в пустую ячейку.
Эти сходства и обуславливают применение в технологиях хранения eMMC аналогичных механизмов повышения долговечности (регулирование уровня износа) и производительности (избавление от пустых ячеек через их удаление в фоновом режиме). Однако, в отличие от накопителей SSD, во многих контроллерах eMMC удаленные данные исчезают не мгновенно, вероятно, из-за отсутствия механизма параллельной работы с несколькими ячейками одновременно. В некоторых случаях удаленные данные остаются на носителе даже после выполнения команды TRIM; ячейки удаляются еще позже. Кроме того, в отличие от SSD-накопителей, многие контроллеры eMMC НЕ «обнуляют» ячейки, содержащие удаленные данные, до удаления самих ячеек. Таким образом, удаленные данные еще какое-то время остаются на носителе, а это значит, у специалиста по восстановлению данных всегда есть реальная возможность вернуть необходимые файлы.
Восстановление информации с дисков eMMC
Итак, выходит, что память eMMC – это в некотором роде более дешевая и медленная несъемная альтернатива SSD-накопителям, которая обычно используется в телефонах, планшетах и ультрабуках. А есть ли отличия между ними в реализации алгоритмов восстановления данных?
Технология, используемая для восстановления информации с eMMC-приводов похожа на используемую с SSD, но применяемая техника очень отличается. Память eMMC – не съемная, она припаивается к основной плате, поэтому ее практически невозможно отсоединить и подключить к другому компьютеру. Многие лаборатории для восстановления данных обладают специальным оборудованием, позволяющим напрямую подключаться к чипам eMMC, но это определенно не вариант для обычных пользователей. Поэтому, если вы собираетесь восстановить информацию с хранилища eMMC вашего нетбука или планшета, вы будете ограничены исключительно средствами, предлагаемыми вашей операционной системой. Но и в таком случае варианты есть.
Мы работаем только с устройствами Windows
Прежде чем перейти к практическому руководству по восстановлению данных с eMMC-носителей, следует отметить, что все, описанное ниже, относится только к устройствам под управлением Windows. И все это применимо к любой версии Windows, хотя большинство устройств, в которых используется память eMMC работают под управлением Windows 8.1 или чуть более старой Windows 8. Вместе с тем, надежного универсального решения для восстановления данных с существующих Android-телефонов и планшетов мы предложить не можем. Невозможно также восстановить удаленные файлы и с устройств iOS.
Легкая сложность: Восстановить удаленные файлы
Выполнить восстановление удаленных файлов с eMMC-носителей относительно просто. Вам нужно будет установить инструмент восстановления данных на внешнее устройство хранения, такое как карта micro-SD, если ваше устройство оборудовано выходом для микро-SD или флеш-накопителем OTG, если ваше устройство поддерживает USB on-go (OTG). Кроме того, вы можете просто установить инструмент восстановления данных на сетевой диск (создать папку на вашем стационарном компьютере и начать «совместное использование» папки, после чего она отобразится как раздел диска на планшете Windows).
Выполнение описанных выше рекомендаций – обязательное условие успешного восстановления данных. eMMC-диски обычно намного менее вместительны, чем компьютерные жесткие диски или обычный накопитель SSD. Это означает, что на них всегда доступно меньше свободной памяти, и вероятность того, что новые данные будут записаны именно в те ячейки памяти, в которых содержатся необходимые вам удаленные файлы, намного выше, чем при работе с другими носителями.
После установки на отдельный диск инструмента для восстановления данных (например, RS Partition Recovery или более простого программного обеспечения для восстановления файлов) вы можете запустить его и начать сканирование диска, как обычно. Если ваши файлы еще можно вернуть, они появятся в списке восстанавливаемых файлов. Вы можете увидеть содержимое каждого файла, просто щелкнув по нему.
Средняя сложность: возвращение к заводским настройкам или переустановка Windows
Если вы применили процедуру заводской перезагрузки для восстановления Windows или полностью переустановили систему, вы эффективно уничтожили свои личные файлы и папки. Однако, пока вы ничего не сделали с исходным разделом Windows, есть шанс, что вы сможете найти хотя бы некоторые из ваших файлов.
В этом случае вам понадобится самый лучший инструмент для восстановления данных, поддерживающий низкоуровневую обработку данных: RS Partition Recovery. Это обусловлено тем, что после полной перестановки файловая система не сохраняет и следов ваших старых файлов. Поэтому инструмент восстановления данных должен будет прочитать все содержимое хранилища eMMC для обнаружения и идентификации известных типов файлов, таких как офисные документы, изображения, архивы ZIP / RAR, электронные письма и аналогичные файлы.
При установке утилиты для восстановления данных вам необходимо соблюдать все те же, уже упомянутые меры предосторожности, используя SD-карту, флэш-накопитель OTG или сетевой диск. После этого запустите программу и выполните сканирование системы, как обычно. Если файлы будут обнаружены, вы также сможете предварительно просмотреть их, как обычно.
Высокая сложность: поврежденная или не загружаемая система
Самый сложный (но все же оставляющий неплохие шансы вернуть ваши файлы) случай — это поврежденная файловая система или ситуации, в которых Windows не загружается вообще.
Только представьте, что на плату припаян носитель eMMC. Его нельзя снять и подключить к другому компьютеру. И вы ДОЛЖНЫ как-то загрузить систему на том же устройстве, с которого собираетесь восстановить данные. Сложно? Но решаемо!
Если вы не можете загрузить Windows, и у вас есть важные файлы, находящиеся на устройстве eMMC (особенно если эти файлы были удалены и / или если вы отформатировали диск или переформатировали хранилище), самое худшее, что вы можете сделать, – это просто восстановить Windows. Конечно, система в итоге загрузится, и устройство будет работать, однако исходные файлы, скорее всего, будут потеряны.
Вместо этого подумайте над самостоятельным созданием загрузочного диска для восстановления. Существует множество программ и руководств, которые помогут вам это сделать, некоторые из них даже предоставлены самой компанией Microsoft (например, эта статья: «Создать установочный диск для Windows 8.1» или эта, если ваша система работает нормально, но вы хотите позаботиться о безопасности данных заранее: http://windows.microsoft.com/en-us/windows-8/create-usb-recovery-drive).
Вы сможете выполнить загрузку системы с отдельного носителя для восстановления, получив доступ к UEFI BIOS на своем устройстве и разрешив загрузку с внешнего носителя.
В таком варианте вы сможете загрузиться в так называемом режиме восстановления. А в этом режиме – запустить средство восстановления данных, например, RS Partition Recovery, и извлечь ваши файлы с системы eMMC-диска.
Часто задаваемые вопросы
Это сильно зависит от емкости вашего жесткого диска и производительности вашего компьютера. В основном, большинство операций восстановления жесткого диска можно выполнить примерно за 3-12 часов для жесткого диска объемом 1 ТБ в обычных условиях.
Если файл не открывается, это означает, что файл был поврежден или испорчен до восстановления.
Используйте функцию «Предварительного просмотра» для оценки качества восстанавливаемого файла.
Когда вы пытаетесь получить доступ к диску, то получаете сообщение диск «X: \ не доступен». или «Вам нужно отформатировать раздел на диске X:», структура каталога вашего диска может быть повреждена. В большинстве случаев данные, вероятно, все еще остаются доступными. Просто запустите программу для восстановления данных и отсканируйте нужный раздел, чтобы вернуть их.
Пожалуйста, используйте бесплатные версии программ, с которыми вы можете проанализировать носитель и просмотреть файлы, доступные для восстановления.
Сохранить их можно после регистрации программы – повторное сканирование для этого не потребуется.
Анатомия смартфона: LPDDR4, UFS, microSD — разбираемся в типах памяти
Если основные названия чипсетов, как правило, на слуху, то на тип памяти мало кто вообще обращает внимание. Вместе с тем это важный параметр при выборе, например, игровых гаджетов. Память напрямую влияет на комфорт использования смартфона и его производительность. В статье мы расскажем, какая память бывает в карманных устройствах и на что обращать внимание при выборе.
В современных смартфонах есть три типа памяти: оперативная, внутренняя и внешняя. Но если характеристики карт памяти вы легко можете узнать при покупке, то типы ОЗУ и ПЗУ производители гаджетов зачастую не указывают. Чаще всего так происходит, когда компания использует медленную память и ей нечем похвастать — это должно стать первым звоночком при выборе устройства.
Оперативная память (RAM/ОЗУ)
С оперативной памятью в смартфонах всё сравнительно просто: во всех современных гаджетах используется технология LPDDR — модификация используемой на обычных ПК технологии DDR. Приставка LP (Low Power) означает низкое энергопотребление, которое достигается, в основном, за счёт снижения рабочего напряжения и пропускной способности.
В современных смартфонах встречается память LPDDR трёх поколений:
Стандарт LPDDR3 к настоящему времени уже считается устаревшим, хотя всё ещё используется в бюджетных гаджетах. Память типа LPDDR4 ставится в топовые устройства, а также в смартфоны средней ценовой категории. Существует и более современный тип LPDDR4x с повышенной пропускной способностью и пониженным энергопотреблением. Именно LPDDR4x стоит отдать предпочтение, если вы хотите приобрести флагман.
Современная мобильная оперативка очень быстра, но всё-таки недостаточно для некоторых задач. Например, для съёмки видео на скорости порядка 1000 fps: такой возможностью могут похвастать Sony Xperia XZ, Samsung Galaxy S9 и Huawei P20 Pro. Чтобы съёмка такого видео стала возможной, производителям пришлось пойти на технические ухищрения и встроить DRAM-слой (Dynamic RAM или динамическое ОЗУ) прямо в CMOS-сенсор камеры. Благодаря такому решению, сверхскоростные записи сначала сохраняются в DRAM-слое, и только потом постепенно обрабатываются процессором.
У флагмана Sony объём такой памяти составляет 1 Гбит, а у Samsung — 2 Гбит. Это накладывает ограничения на максимальную длительность сверхскоростной съёмки, которая равна 0,182 секунды у Xperia XZ и 0,2 секунды у Galaxy S9.
Внутренняя память (ROM/ПЗУ)
Наиболее распространённый тип внутренней памяти в современных смартфонах — недорогой eMMC, взросший на базе карт памяти MMC, совместимых, в свою очередь, со стандартом SD. Иными словами, eMMC — это распаянная на материнской плате смартфона карта памяти.
Стандарт eMMC существует в огромном количестве версий, вот наиболее актуальные из них:
В конце прошлого года ожидался анонс версии eMMC 5.2, но этого всё ещё не случилось.
Главным конкурентом eMMC выступает технология UFS, разработанная компанией Samsung. В отличие от технологии eMMC, которая не что иное, как модификация карт памяти, стандарт UFS изначально разрабатывался для создания быстрой внутренней памяти. В результате, UFS имеет не только большую пропускную способность по сравнению с eMMC, но и в два раза более низкое энергопотребление.
К настоящему времени выпущены спецификации трёх мажорных версий стандарта UFS:
Говоря о поколениях UFS, стоит отметить ещё два важных момента. Первый — версии стандарта UFS 2.0 и UFS 2.1 немного отличаются между собой техническими деталями, но не скоростными характеристиками. Если же в бенчмарках и будет видна какая-то разница, то связана она может быть только с использованием более совершенных чипов, но не с версией спецификации. Второй — UFS 2.0/2.1 и UFS 3.0 поддерживают двухполосный режим (2-lane или dual lane), который удваивает максимальную пропускную способность интерфейса благодаря использованию двух каналов для чтения и двух каналов для записи информации. Смартфонов с двухполосной памятью UFS 2.1 сейчас выпущено немного, среди них — OnePlus 5, Samsung Galaxy S9 и Xiaomi Mi 6. Именно сверхбыстрая память помогает этим гаджетам вырываться на первые строчки в бенчмарках при сравнении с другими гаджетами на тех же чипсетах, хотя в реальной жизни разница с однополосной памятью едва ли будет заметна.
Спецификация UFS определяет только максимальную пропускную способность памяти, но не фактическую скорость чтения и записи на реальных устройствах. Поэтому, единственный способ узнать эти показатели — практические испытания. Исходя из результатов тестирования Huawei P10, UFS 2.1 может обеспечить фактическую скорость последовательной записи до 150 МБ/с, а последовательного чтения — до 750 МБ/с. У eMMC 5.1 те же показатели составляют всего 100 и 280 МБ/с для записи и чтения соответственно.
Слева направо: UFS 2.1, UFS 2.0, eMMC 5.1
Также стоит помнить, что скорость случайной записи и чтения для обоих типов памяти будет слишком сильно отличаться от последовательных скоростей и зависеть от различных факторов. Поэтому, её принято измерять не в МБ/с, а в количестве операций ввода-вывода в секунду (IOPS). UFS 2.0 имеет фактическую производительность 18000 IOPS при чтении и 7000 IOPS при записи, а eMMC 5.0 — 7000 IOPS при чтении и 3000 IOPS при записи. Отметим, что использование памяти в режиме последовательного чтения/записи характерно для съёмки видео или просмотра фильмов, а в случайном режиме — для повседневного использования гаджета.
eMMC и UFS поделили мобильную память между собой почти везде, за исключением iPhone и iPad. Как всегда, компания Apple пошла своим путём и, начиная с iPhone 6S, использует в своих гаджетах накопители типа NVMe. И протокол NVMe, и шина PCIe, поверх которой он работает, в «яблочных» гаджетах кастомные, поэтому называть накопитель внутри новых iPhone словом SSD не совсем честно. Хотя, такие детали мало кого волнуют, и именно Apple первой приблизилась к внедрению полноценного SSD в карманные гаджеты.
Apple никогда не раскрывает полных спецификаций своих компонентов, поэтому о скорости NVMe SSD внутри iPhone можно судить только по измеренной сторонними программами скорости. А она в iPhone 8 и iPhone X достигает, не много не мало, 1250 МБ/с на чтение и 350 МБ/с на запись. Для сравнения, у Galaxy S8 с памятью UFS 2.1 эти показатели составляют 800 и 200 МБ/с соответственно.
Сравнение скорости последовательного чтения из памяти iPhone 6S с другими смартфонами
Учитывая анонс спецификации UFS 3.0 в начале этого года, Samsung, главный двигатель прогресса в мире Android, едва ли последует примеру Apple и станет внедрять в свои гаджеты SSD. С другой стороны, даже память UFS 2.1 достаточно быстра для любых сценариев использования смартфонов (включая запись Ultra HD видео на скорости 60 fps), а Apple просто обеспечила себе запас производительности памяти на несколько лет вперёд. Так что при выборе Android-смартфона стоит обращать внимание на наличие памяти типа UFS 2.0 или UFS 2.1, а если хотите — можете дождаться устройств с UFS 3.0. Вполне возможно, что одним из первых таких гаджетов станет Galaxy Note 9 или Galaxy S10.
Внешняя память (microSD)
Вместо процветавшего ранее зоопарка форматов карт памяти, вплоть до экзотических микродрайвов для слота CF, на смартфонах уже долгое время безраздельно властвует microSD. О том, как правильно выбрать карту памяти для смартфона, мы написали целую статью, а здесь лишь кратко повторим основные советы.
Скорость карт памяти microSD обычно указывается в двух основных градациях: класса скорости и класса скорости UHS. Класс скорости обозначается на картах памяти числом внутри буквы «С», которое соответствует минимальной скорости последовательной записи данных. Всего существует пять классов скорости с чётными индексами, от Class 2 до Class 10. Последний соответствует скорости записи 10 МБ/с. Класс скорости UHS используется в картах памяти с поддержкой шины UHS, обозначается числом внутри буквы «U». Сейчас стандарт предусматривает два таких класса, U1 с максимальной скоростью записи 10 МБ/с и U3 с максимальной скоростью 30 МБ/с.
Даже если вы планируете записывать видео в разрешении Ultra HD, вам вполне хватит самого распространённого на данный момент типа скорости карты памяти — U1. А вот старые карты с обозначениями Class 6 и Class 8, не говоря уже о более медленных, вставлять в современные смартфоны не стоит: они будут ощутимо замедлять работу гаджета.
Начиная с Android 6.0 Marshmallow в операционной системе появилась возможность объединить внутреннюю и внешнюю память с помощью функции Adoptable Storage. При её включении, карта памяти форматируется и логически становится одним целым с внутренней памятью гаджета.
После активации функции система сама будет решать, где хранить те или иные файлы, включая установленные приложения и фотографии с камеры. Есть у такого решения и минусы: карта памяти окажется «привязана» к конкретному смартфону до следующего форматирования, а аппаратный сброс устройства удалит данные и на ней. Для правильной работы Adoptable Storage карта памяти должна иметь высокий класс скорости (желательно U1). В противном случае смартфон предупредит вас о возможном падении производительности после объединения разделов.
Ряд производителей, включая Samsung и Sony, блокирует эту функцию на своих гаджетах из-за возможных проблем совместимости с фирменным ПО. Вернуть Adoptable Storage можно, как правило, неофициальными способами и окольными путями (с помощью adb или имея root-доступ), но гарантировать правильную работу этой функции не сможет никто.
Заключение
Надеемся, что наша справка поможет вам разобраться в технологиях мобильной памяти. Конечно, при выборе гаджета в ценовой категории 10–20 тысяч рублей придирки будут излишни, но, согласитесь, было бы обидно получить в дорогом флагмане память устаревшего типа. Наиболее современной комбинацией технологий ОЗУ и ПЗУ на данный момент можно считать LPDDR4x и UFS 2.1 соответственно, но LPDDR4 и UFS 2.0 не слишком им уступают и также заслуживают внимания.
Напишите в комментариях, обращаете ли вы внимание на используемые технологии памяти при выборе смартфона, или другие компоненты смартфона имеют для вас большее значение?
