Emmc/ufs卡及其提高emmc/ufs卡读性能的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机信息技术领域，尤其涉及一种EMMC/UFS卡及其提高EMMC/UFS 卡读性能的方法。
【背景技术】
[0002] 随着智能手机和平板电脑行业的快速发展，引发电子产品的更新换代，对存储硬 件提出了更高的要求。多媒体播放、高清摄像、导航，各色各样的应用以及外观轻薄小巧的 发展趋势，要求存储硬件高容量、高稳定性和高读写速度的同时，需要存储芯片在主板上占 用更小的面积。目前在手机中用到的存储产品一般为NAND闪存（Flash)，当手机客户在导 入数据的时候，都需要每家公司的产品和技术特性重新设计，过去并没有哪个技术能够通 用于所有厂商的NAND Flash芯片，而且每次NAND Flash制程技术的更新换代，手机客户都 要重新设计通讯的电压，时序以及接口命令等，这些随着不同厂商和不同制程技术而不同。 因此1997年出现了一种嵌入式多媒体卡（Embedded Multi Media Card，简称EMMC)，EMMC 是将NAND Flash芯片和控制器封装成BGA (球栅阵列封装）封装芯片，采用统一闪存接口来 管理闪存，可节省电路板的面积，客户在设计新产品时，也不需要考虑内置的NAND Flash生 产厂商和纳米制程的不同，便于手机客户设计的程序和产品，保证产品的稳定性和一致性。
[0003] EMMC的基本结构具体为将EMMC控制器和NAND Flash芯片封装在一块芯片内， EMMC控制器由错误检查与纠正模块、坏块管理模块和损耗均衡模块等组成。系统在读写 EMMC里面存储的数据时只能执行读操作或只能执行写操作，不能同时进行读和写操作，而 且随着频率的增高，接口当前的数据速率并不能显著提高，因此三星提出了 UFS(Universal Flash Storage)结构，EMMC和UFS结构如图la和图lb所示。UFS结构和EMMC的结构大致 相同，由UFS控制器和存储器组成，这里的存储器不仅包括NAND Flash，也包括NOR Flash， SD卡等。UFS相对EMMC，在读写数据时可以同时进行读写操作，而且读取的速度也比EMMC 高。无论现在的智能手机和平板电脑等设备采用的是EMMC卡或UFS卡，系统在读写数据时 的基本步骤是首先将数据从EMMC或者UFS卡中放入内存中，再将数据放入片上缓存中，由 处理器执行，如图2所示。
[0004] EMMC/UFS卡中存储的数据包括用户数据，固件程序，操作系统等，这些数据都存放 在EMMC/UFS卡的NAND Flash中。现在基于智能手机的主流操作系统有很多。对于不同的 操作系统，它们之间的差异很大，但是对于同一种操作系统而言（这里以andriod为例），有 以下特征：
[0005] 对于不同的手机生产厂商的操作系统都是根据谷歌发布的标准andriod源码修 改的，如三星公司的TouchWiz操作系统，HTC公司的Sense操作系统，华为的Emotion操作 系统，小米的Min操作系统和魅族的Flyme操作系统，这些操作系统是不同的，但是这些操 作系统中存在相同的部分，比如内核，因为这是由谷歌发布的标准andriod系统决定的，如 图3所示。
[0006] 对于同一个操作系统而言，如Min操作系统，在每次操作系统更新的时候某些特 定的部分是永远不更新或者大部分时间都不更新的。
[0007] 智能手机的操作系统一般都存储在EMMC/UFS卡的NANDFlash芯片中，系统在上 电后加载操作系统，首先将操作系统从NANDFlash中导入内存中，再从内存放入片上缓存 中，将系统放在NANDFlash中会带来以下几个问题：操作系统放入NANDFlash中，会占据 NANDFlash的一部分空间，减小NANDFlash的存储密度；操作系统放入NANDFlash中，当 要加载操作系统时，需要将操作系统导入内存，再从内存放入片上的缓存中，这样系统启动 的速度就比较慢，做不到即时启动；从NANDFlash中加载操作系统到内存再到片上缓存有 一定的能量消耗；而这些缺陷均是本领域技术人员所不期望的。
【发明内容】
[0008] 针对上述存在的问题，本发明公开一种提高EMMC/UFS卡读性能的方法，以解决现 有技术中系统的启动速度较慢的缺陷。
[0009] 本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：
[0010]一种EMMC/UFS卡，应用于移动终端设备中，其中，包括：
[0011] EMMC/UFS控制器；
[0012] 存储器；与所述EMMC/UFS控制器连接，且所述存储器中存储有所述移动终端设备 上电后需要加载的主数据和相对于该主数据的辅助数据；
[0013] 其中，所述存储器包括NAND闪存和集成在所述EMMC/UFS控制器上的嵌入式MASK 只读存储器，且所述主数据存储在所述嵌入式MASK只读存储器中，所述辅助数据存储在所 述NAND闪存中。
[0014] 较佳的，上述的EMMC/UFS卡，其中，所述主数据包括移动终端设备的不同操作系 统/系统级的应用程序的相同内容或非更新内容。
[0015] 较佳的，上述的EMMC/UFS卡，其中，所述UFS卡上的所述存储器还包括NOR闪存或 SD卡。
[0016] -种提高EMMC/UFS卡读取性能的方法，应用于移动终端设备中，其中，所述EMMC/ UFS卡包括EMMC/UFS控制器和存储器，且所述存储器包括NAND闪存和集成在所述EMMC/ UFS控制器上的嵌入式MASK只读存储器，所述方法包括：
[0017] 步骤S1:预先将若干具有不同操作系统的移动终端设备上电后需要加载的数据 分为主数据和相对于该主数据的辅助数据，并将所述主数据存储至所述嵌入式MASK只读 存储器中，将所述辅助数据存储至所述NAND闪存中；
[0018] 步骤S2:当任一所述移动终端设备上电后，判断所述移动终端设备需要加载的数 据是否存储于所述嵌入式MASK只读存储器中，若是，则从所述嵌入式MASK只读存储器中加 载数据。
[0019] 较佳的，上述的方法，其中，若所述移动终端设备需要加载的数据不存储于所述嵌 入式MASK只读存储器中，则从所述NAND闪存中加载数据。
[0020] 较佳的，上述的方法，其中，所述主数据包括移动终端设备的不同操作系统/系统 级的应用程序的相同内容或非更新内容。
[0021] 较佳的，上述的方法，其中，所述非更新内容转变为更新内容时，所述更新内容存 储至NAND闪存且标记有效，将存储于所述嵌入式MASK只读存储器中的非更新内容标记无 效。
[0022] 较佳的，上述的方法，其中，步骤S2中，通过地址映射表判断所述移动终端设备需 要加载的数据是否存储于所述嵌入式MASK只读存储器中。
[0023] 上述发明具有如下优点或者有益效果：
[0024] 本发明公开了一种EMMC/UFS卡及其提高EMMC/UFS卡读性能的方法，通过在EMMC/ UFS控制器芯片中加入一个嵌入式MASK只读存储器，并将具有不同操作系统的移动终端设 备上电后需要加载的数据分为主数据和相对于主数据的辅助数据，数据存储至嵌入式MASK 只读存储器中，辅助数据存储至NAND闪存中，当任一移动终端设备上电后，判断该移动终 端设备需要加载的数据是否存储于嵌入式MASK只读存储器中，若是，则从嵌入式MASK只读 存储器加载数据；因为从嵌入式MASK只读存储器中的读取数据的速度要比在NAND闪存中 读取数据的速度快，从而提高移动终端设备系统的即时启动速度。
[0025] 具体图说明
[0026] 通过阅读参照以下图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形 和优点将会变得更加明显。在全部图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘 制图，重点在于示出本发明的主旨。
[0027] 图la和图lb是现有技术中EMMC和UFS的结构示意图；
[0028] 图2是现有技术中系统执行EMMC/UFS中数据的结构示意图；
[0029] 图3是现有技术中基于andriod系统的不同操作系统中相同部分的结构示意图；
[0030] 图4是本发明中的EMMC的结构示意图；
[0031] 图5是本发明中嵌入式MASK只读存储器存储不同操作系统的数据的结构示意 图；
[0032]图6是本发明中NAND闪存中存储有操作系统或系统级应用程序的结构示意图；
[0033] 图7?图9是本发明中嵌入式MASK只读存储器存储有数据的结构示意图；
[0034]图10是本发明中系统执行操作系统/系统级的应用程序的流程示意图；
[0035] 图11是本发明中非更新内容发生变化后的存储