eMMC Overview

eMMC 又稱Embedded-Multimedia 

eMMC產品遵循JEDEC eMMC 5.1標準。它是許多電子設備的理想通用的storage解決方案，包括phone、teblets、PDA、eBook readers、cameras、recorder、MP3、MP4

eMMC 將 MLC NAND 和 eMMC controller封裝在一個 JEDEC 標準封裝(BGA package)中，為主機提供標準介面。 eMMC 控制器直接管理 NAND 快閃記憶體，包括 ECC、磨損均衡、IOPS 最佳化和讀取感應。

eMMC 優點是體積小、成本低、整合簡單；缺點是速度與耐用性比不上 UFS 或 NVMe SSD。

eMMC 5.1JEDEC / MMCA Version 5.1 interface

Note1:

JEDEC: Joint Electronic Device Engineering Council

MMCA: Multi-Media Card Association

IOPS: Input/Output Operations Per Second

eMMC Device Overview

eMMC device 透過可設定數量資料匯流排訊號傳輸資料. 通信訊號如下:

Clock(CLK)

訊號的每一個時脈週期

Data strobe(DS)

頻率與 CLK 相同,僅HS400 模式中用於輸出資料

Command(CMD)

雙向命令通道，用於裝置初始化與命令傳輸

開漏（Open-Drain） 模式：用於初始化階段

推挽（Push-Pull） 模式：用於快速命令傳輸

Input/outputs(DAT0~DAT7)

雙向資料通道，訊號以 推挽（Push-Pull）模式運作

 

eMMC Mode Overview

eMMC的五種操作模式：開機模式、ID辨識模式、中斷模式、資料傳輸模式、無效模式:

Boot mode

Power ON 後，卡若收到CMD0(GO_Idle_State)並帶argument(0xF0F0F0F0)，此時Card若支援Boot mode則會進入Boot mode，否則進入identification mode。

Card identification mode

Power ON 後，經過Boot mode完成或不支援Boot mode，Card都將會進入此模式持續等待收到Host下CMD3(Send_Relative_Address)

Interrupt mode

Host & card 會同時進入此模式此模式中不會做Data Transfer，只允許Host or Card 送出 interrupt service request

Data transfer mode

當卡收到由Host所給予的RCA，這時卡便會進入Data transfer mode，等待讀寫動作指令。

Inactive mode

當Card若為電壓不符規定或插入方式無效時便會進入此模式，亦可使用CMD15(GO_INACTIVE_ STATE )命令使一個已標識的Card進入非活動狀態。

eMMC卡上電後狀態流程 :

emmc上電 沒進boot mode就會進identification flow, 此時host會下達cmd(command1)給device,詢問閒置裝置工作狀態,
此時device會回給host兩種狀態busy or ready 
若device回應busy則host會一直發cmd1直到device回應ready並回應cnd1的請求資料
之後便是連續兩道命令CMD2與CMD3，CMD2請求CID number，CMD3為Host給予Device RCA位子
至此Device便完成了與Host基本註冊可以開始進行資料傳輸。
此時Device進入Data Transfer Mode狀態為Stand-by，等待Host下達任何資料傳輸或特殊命令 

Bus Speed Mode Table