Module eMMC cho Orange Pi là bộ nhớ tùy chọn định dạng eMMC cho Orange Pi trên các sản phẩm gần đây, như là Orange Pi 5 Plus, Orange Pi 3B và sẽ còn nhiều sản phẩm khác nữa trong tương lai. Chân chờ eMMC là kiểu sản phẩm đặc trưng mới cho Orange Pi, cho phép người dùng có thể gắn eMMC vào và thay đổi dung lượng eMMC tùy ý. Tốc độ đọc và độ ổn định của eMMC cũng đã được chứng minh là tốt hơn nhiều so với thẻ microSD thường thấy trên các bo mạch nhúng Pi khác. Chúng ta hãy tìm hiểu về eMMC

Giới thiệu về bộ nhớ eMMC

Bộ nhớ eMMC (embedded MultiMediaCard) là một loại bộ nhớ flash được tích hợp trực tiếp vào các bo mạch chủ hoặc bo mạch nhúng (SoC – System on Chip). Nó thường được sử dụng trong các thiết bị di động, máy tính bảng, máy tính nhúng và các thiết bị IoT (Internet of Things).

eMMC có ít nhất 3 thành phần – MMC (thẻ đa phương tiện), bộ nhớ flash và bộ điều khiển bộ nhớ flash, được cung cấp trong một gói BGA tiêu chuẩn công nghiệp (Ball Grid Array).

Các sản phẩm thông dụng ngày nay như máy tính bảng, điện thoại thông minh thông thường sẽ lưu nội dung vào bộ nhớ flash. Tuy nhiên, do công nghệ bán dẫn được thực hiện cho phép tăng dung lượng lưu trữ khiến bộ nhớ flash làm việc kém hiệu quả. Vì vậy eMMC được phát triển hơn để nhóm bộ điều khiển vào cùng bộ nhớ.

Thiết kế nhỏ gọn của eMMC làm cho nó trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho các thiết bị điện tử như điện thoại, máy tính bảng, TV, đồng hồ, và các thiết bị nhà thông minh.

Hiện, chuẩn eMMC được sử dụng rộng rãi là v4.5.

Nguyên lý hoạt động của eMMC

Do bộ nhớ flash và bộ điều khiển nằm trên cùng 1 mạch tích hợp, mạch được nối với bảng mạch chính thiết bị nên CPU không còn phải xử lý việc đặt dữ liệu vào bộ nhớ mà eMMC sẽ làm nhiệm vụ đó. Điều này giúp tránh lãng phí năng lượng và tiết kiệm thời gian cho thiết bị.

Tốc độ truyền dữ liệu của eMMC

Tiêu chuẩn cao nhất hiện tại cho chuẩn lưu trữ eMMC là 5.1, có thể cung cấp hiệu quả tốc độ truyền lên đến khoảng 400MB/s, ngang ngửa với SSD SATA. Module eMMC cho Orange Pi cũng đạt chuẩn 5.1

Tuy nhiên, đây chỉ là xét về mặt tốc độ, do cổng bộ nhớ ít hơn nên khối lượng dữ liệu eMMC truyền đi sẽ ít hơn. Cụ thể, eMMC chi truyền dữ liệu qua một cổng duy nhất, trái lại thì SSD lại có nhiều đường truyền hơn, thế nên tuy cùng tốc độ nhưng lượng dữ liệu thì eMMC lại không vượt trội bằng.

Hãy so sánh tốc độ và độ ổn định của bộ nhớ eMMC so với thẻ microSD

Tốc độ:

1. eMMC: Bộ nhớ eMMC thường có tốc độ đọc và ghi nhanh hơn so với thẻ microSD. Điều này là do eMMC được tích hợp trực tiếp vào bo mạch chủ và sử dụng giao tiếp điều khiển nhanh hơn. Tốc độ eMMC có thể đạt được khoảng 100 MB/s hoặc cao hơn tùy thuộc vào thế hệ và cấu hình.
2. MicroSD: Thẻ microSD thường có tốc độ đọc/ghi thấp hơn so với eMMC. Thẻ microSD Class 10 có tốc độ đọc và ghi khoảng 10-20 MB/s, trong khi các thẻ UHS-I hoặc UHS-II có thể đạt tốc độ cao hơn, nhưng vẫn thường không bằng eMMC.

Độ ổn định:

1. eMMC: Bộ nhớ eMMC thường có độ ổn định cao hơn so với thẻ microSD. Điều này là do eMMC được tích hợp chặt chẽ vào bo mạch chủ, không dễ bị tháo rời hoặc bị hỏng do va đập hoặc cắm/rút ra thường xuyên. Nó cũng có tính năng kiểm tra lỗi và quản lý dự trữ tốt hơn, giúp tránh việc mất dữ liệu.
2. MicroSD: Thẻ microSD thường không bền bỉ như eMMC. Chúng dễ bị hỏng khi tiếp xúc với nước, nhiệt độ cao hoặc thường xuyên cắm/rút khỏi thiết bị. Điều này có thể gây mất dữ liệu hoặc gặp sự cố khác.

Tóm lại, bộ nhớ eMMC thường nhanh hơn và ổn định hơn so với thẻ microSD, nhất là trong các ứng dụng yêu cầu hiệu suất và độ tin cậy cao. Tuy nhiên, thẻ microSD vẫn có giá trị trong các trường hợp khi bạn cần copy dung lượng lưu trữ hoặc lấy dữ liệu ra khi bo mạch bị hỏng mà không thể đọc module eMMC bằng máy tính thông thường

Còn so sánh giữa eMMC và bộ nhớ M2 SSD như sau

1. Loại kết nối:

• eMMC: eMMC thường được tích hợp trực tiếp vào bo mạch chủ hoặc bo mạch nhúng dưới dạng một chip nhớ solder. Nó sử dụng giao tiếp NAND Flash và kết nối thông qua giao tiếp MMC (MultiMediaCard), không thể thay đổi hoặc nâng cấp dễ dàng.
• Ổ cứng M.2: Ổ cứng M.2 là một loại kết nối chuẩn dành cho lưu trữ SSD. Nó cho phép bạn thay đổi hoặc nâng cấp ổ cứng M.2 một cách tương đối dễ dàng trên các máy tính hỗ trợ kết nối này.

2. Hiệu suất:

• eMMC: eMMC thường có tốc độ đọc và ghi thấp hơn so với các ổ cứng M.2. Điều này làm cho nó thích hợp cho các ứng dụng như điện thoại di động, máy tính bảng và các thiết bị IoT, nhưng không phải là lựa chọn tốt cho hiệu suất cao hoặc xử lý dữ liệu lớn.
• Ổ cứng M.2: Ổ cứng M.2 thường có tốc độ đọc và ghi cao hơn, đặc biệt là các ổ SSD NVMe M.2. Điều này làm cho chúng lý tưởng cho máy tính cá nhân và máy trạm nơi hiệu suất lưu trữ cao là yếu tố quan trọng.

3. Dung lượng và lựa chọn:

• eMMC: eMMC thường có dung lượng nhỏ hơn so với các ổ cứng M.2 và thường chỉ được tích hợp trên các thiết bị di động hoặc nhúng. Không có sự lựa chọn rộng rãi về dung lượng.
• Ổ cứng M.2: Có sự lựa chọn rộng rãi về dung lượng và loại ổ cứng M.2, từ SSD SATA M.2 đến SSD NVMe M.2. Bạn có thể chọn dung lượng và hiệu suất phù hợp với nhu cầu của mình.

4. Độ bền:

• eMMC: eMMC thường bền hơn so với ổ cứng M.2 trong điều kiện chịu sốc và rung động thấp hơn, nhưng không bền bỉ bằng SSD ổ cứng M.2 trong môi trường ứng dụng bình thường.
• Ổ cứng M.2: Ổ cứng M.2 có thể bị ảnh hưởng bởi sốc và rung động hơn so với eMMC, nhưng chúng có tích hợp các công nghệ bảo vệ dữ liệu và sửa lỗi để cải thiện độ bền trong điều kiện bình thường.

Như vậy nếu lựa chọn eMMC làm bộ nhớ hệ thống, và M2 làm bộ nhớ lưu trữ thì là cực kỳ hoàn hảo