三星量產(chǎn)最新手機(jī)閃存解決方案 基于LPDDR5和UFS的多芯片封裝uMCP

6月16日，三星電子宣布，6月開始量產(chǎn)其最新的智能手機(jī)內(nèi)存解決方案，即基于LPDDR5和UFS的多芯片封裝uMCP。三星的uMCP集成了最快的LPDDR5DRAM 和最新的UFS3.1NAND 閃存。

容量方面，該系列產(chǎn)品能夠提供內(nèi)存容量由6GB到12GB、閃存容量由128GB到512GB。

性能方面，LPDDR5能夠支持25GB/s的讀寫速度，相較之前的LPDDR4X快1.5倍；UFS3.1能夠支持3GB/s讀寫速度，是UFS 2.2的兩倍。

與之前基于LPDDR4x DRAM和UFS 2.2 NAND閃存的解決方案相比，DRAM性能提升了50%，從17GB/s提高到25GB/s，NAND閃存性能提高了一倍，從1.5GB/s提高到3GB/s，使旗艦級性能成為可能。

三星的uMCP還有助于最大限度提高手機(jī)的空間利用率，其DRAM和NAND閃存整合到只有11.5毫米x13毫米的緊湊封裝中，為其他功能留出更多空間。新解決方案的DRAM容量從6GB到12GB不等，存儲容量從128GB到512GB不等，可以進(jìn)行定制，以適應(yīng)整個中高端市場5G智能手機(jī)的不同需求。

三星電子DRAM部門副總裁Young-Soo Sohn表示：“三星基于LPDDR5 UFS的多芯片封裝是建立在我們內(nèi)存和封裝技術(shù)的進(jìn)步上，讓消費(fèi)者即便使用低端設(shè)備，也能享受不間斷的流媒體、游戲和混合現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。隨著支持5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備成為主流，預(yù)計這項(xiàng)最新的多芯片封裝技術(shù)會加速市場向5G網(wǎng)絡(luò)過渡，并幫助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更快地引入到我們的日常生活當(dāng)中?！?br />
三星已經(jīng)與幾家全球智能手機(jī)制造商完成了兼容性測試，預(yù)計配備uMCP的設(shè)備會在這個月開始進(jìn)入市場。

美光、SK海力士也在積極發(fā)展uMCP

在uMCP方面，目前美光的發(fā)展最為積極，2020年率先將LPDDR5導(dǎo)入uMCP中，10月已批量生產(chǎn)uMCP5，是將高性能的LPDDR5和高容量的UFS 3.1進(jìn)行多芯片封裝，這是美光在2019年推出uMCP4（LPDDR4X和UFS封裝）的升級產(chǎn)品。

美光uMCP5可提供128GB UFS 3.1+8GB LPDDR5，128GB UFS 3.1+12GB LPDDR5，256GB UFS 3.1+8GB LPDDR5 和256GB UFS 3.1+12GB LPDDR5容量選擇。

SK海力士在uMCP上也有研究，目前可提供4GB/8GB/6GB LPDDR4X+64GB/128GB UFS2.1封裝的uMCP產(chǎn)品，之后將結(jié)合LPDDR5和UFS，提供12GB LPDDR5+256GB UFS或以上的uMCP產(chǎn)品。

uMCP有望替代eMCP成為5G手機(jī)向中低端市場普及的最佳解決方案

三星、美光、SK海力士所推出的多芯片封裝uMCP解決方案有望替代eMCP成為5G手機(jī)向中低端市場普及的最佳解決方案，將可滿足移動市場不斷增長的性能和容量的需求，實(shí)現(xiàn)接近與高端旗艦智能手機(jī)一樣的性能表現(xiàn)。

eMCP是eMMC(NAND Flash+控制芯片)和低功耗DRAM封裝在一起，早期的智能型手機(jī)，存儲主流方案是NAND MCP，將SLC NAND Flash與低功耗DRAM封裝在一起，具有生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢。隨著智能型手機(jī)對存儲容量和性能更高的要求，特別是隨著Android操作系統(tǒng)的廣泛流行，以及手機(jī)廠商預(yù)裝大量程序及軟件，對大容量需求日益增加。

與傳統(tǒng)的MCP相比，eMCP不僅可以提高存儲容量，滿足手機(jī)對大容量的要求，而且內(nèi)嵌的控制芯片可以減少主CPU運(yùn)算的負(fù)擔(dān)，從而簡化和更好的管理大容量的NAND Flash芯片，并節(jié)省手機(jī)主板的空間。

eMCP深受低端客戶青睞，且仍在中低端手機(jī)中廣泛應(yīng)用，主要原因是eMCP具有高集成度的優(yōu)勢，包含eMMC和低功耗DRAM兩顆芯片，對于終端廠商而言可以簡化手機(jī)PCB板的電路設(shè)計，縮短出貨周期。

其次，eMCP是將eMMC和低功耗DRAM進(jìn)行封裝，這樣相較于eMMC和移動DRAM分開采購的價格要低，對于中低端手機(jī)而言有利于降低成本，尤其是在前2年NAND Flash和DRAM漲價的時期，更有利交易和議價。

uMCP是基于eMCP擴(kuò)展而來，uMCP的出現(xiàn)是順應(yīng)eMMC向UFS發(fā)展的趨勢，滿足未來5G手機(jī)的發(fā)展。

高端智能型手機(jī)基于對性能的高要求，CPU處理器需要與DRAM高頻通訊，所以高端旗艦手機(jī)客戶更青睞采用CPU和LPDDR進(jìn)行POP封裝，分立式eMMC或UFS的存儲方案，這樣線路設(shè)計簡單，可以減輕工程師設(shè)計PCB的難度，減少CPU與DRAM通訊信號的干擾，提高終端產(chǎn)品性能，隨之生產(chǎn)難度增大，生產(chǎn)成本也會增加。

5G手機(jī)的發(fā)展將從高端機(jī)向低端機(jī)不斷滲透，實(shí)現(xiàn)全面普及，同樣是對大容量高性能提出更高的要求，uMCP是順應(yīng)eMMC向UFS發(fā)展的趨勢。

eMMC全稱“embedded Multi Media Card”，由MMC協(xié)會所訂立。UFS全稱為“Universal Flash Storage”，由固態(tài)技術(shù)協(xié)會JEDEC訂立。相比于eMMC，UFS優(yōu)勢在于使用高速串行接口替代了傳統(tǒng)的并行接口，并改用了全雙工方式，速度更快的UFS是eMMC的繼承者。

目前UFS 3.0是最新規(guī)范，單通道帶寬可達(dá)11.6Gbps，雙通道雙向帶寬的理論最高是23.2Gbps，三星、鎧俠等已大規(guī)模量產(chǎn)UFS 3.0產(chǎn)品，三星Note10、魅族16T、iQOO Neo 855等相續(xù)搭載UFS 3.0，提高手機(jī)的應(yīng)用體驗(yàn)。

uMCP結(jié)合LPDDR和UFS，不僅具有高性能和大容量，同時比PoP +分立式eMMC或UFS的解決方案占用的空間減少了40%，減少存儲芯片占用并實(shí)現(xiàn)了更靈活的系統(tǒng)設(shè)計，并實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)設(shè)計的高密度、低功耗存儲解決方案。

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