Las memorias eMMC, ¿para qué se usan y en qué se diferencian de otras flash?

Las memorias eMMC se encuentran en gran cantidad de dispositivos y se trata de uno de los tipos de memoria flash más utilizados en el mercado, pero está catalogada como una memoria flash de peor categoría que los chips NVMe. ¿Qué es lo que diferencia la memoria eMMC de las del mismo tipo, cuál es su arquitectura y su funcionamiento? Sigue leyendo para saber más.

Los chips de memoria eMMC son utilizados habitualmente en dispositivos de bajo consumo que no requieren la velocidad de los NVMe, pero donde el uso de unidades con piezas móviles complica la creación de diseños extremadamente compactos que son comunes en teléfonos móviles, tabletas, consolas portátiles y ultrabooks.

¿Qué es la memoria NAND Flash?

NAND Flash diagrama interno

Entendemos como memoria lo que llamamos también RAM no volátil, esto es por tanto memoria que no se almacena en un disco pero si en un dispositivo semiconductor al estilo de un procesador o una memoria RAM. Para explicarlo de mejor manera, una memoria flash es una memoria RAM que no pierde sus datos cuando se apaga el sistema, de ahí que se la llame también NVRAM o RAM no volátil.

Con NAND nos referimos a un tipo de puerta lógica, la puerta AND Negada, la cual solo deja pasar los impulsos eléctricos o la señal cuando todos los pines están con la señal baja o todo son 0. Por lo que una memoria NAND Flash está compuesta por una gran cantidad de este tipo de puertas colocadas en matriz.

La NAND Flash no es el único tipo de puerta lógica utilizada para el almacenamiento de datos en una RAM no volátil o memoria flash, pero es la más utilizada por el hecho que es la más barata de todas de fabricar. Las consecuencias de esto son que se utiliza tanto para todo tipo de tarjetas de memoria, chips eMMC y NVMe.

¿Qué entendemos por memoria eMMC?

Memoria eMMC

Hace unos años existía un tipo de tarjeta de memoria no volátil llamadas MultiMedia Card o también conocidas como MMC. Las MMC fueron creadas por el Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) y se ha convertido en un estándar para la memoria flash de bajo coste por su baja cantidad de pines y su portabilidad. La gran mayoría de tarjetas de memoria flash que hay en el mercado son variantes del estándar MMC.

Pues bien, la memoria eMMC no es más que memoria MMC embebida o empotrada. Si estas palabras os suenan a chino nos referimos a que una memoria eMMC es un MMC que ha sido soldado en una placa y no forma parte de una tarjeta de memoria. Por lo que la memoria no volátil incluida en un eMMC se encuentra en un encapsulado BGA que está pensado para ser soldado a una placa.

Debido a que las tarjetas de memoria flash necesitan que el sistema de lectura y escritura se encuentre fuera de las mismas, ya que es necesario de esta manera para leer y escribir en ellas, la naturaleza de los eMMC es distinta, ya que no son extraíbles por lo que también incorporan el hardware de lectura y escritura de la tarjeta en el mismo encapsulado BGA.

La interfaz de comunicación de la memoria eMMC

Arquitectura eMMC

Con eMMC también nos referimos a un estándar de comunicación que indica como se han de comunicar los diferentes dispositivos con estos chips de memoria no volátil. Cada uno de los chips eMMC tienen 11 pines de control que sirven para el envío de datos, 3 de ellos son para el control del envío y los otros 8 pines se encargan de enviar o recibir los datos a razón de un bit por pin.

A la hora de transferir datos, los chips eMMC soportan los siguientes modos de funcionamiento:

Modo de transferencia Voltaje interfaz (bits) MHz  Ancho de banda
Tarjeta MMC 1.2 V/ 1.8 V /3 V 1, 4 u 8 0-26 MHz 26 MB/s
SDR de alta velocidad 1.2 V/ 1.8 V /3 V 1, 4 u 8 0-52 MHz 52 MB/s
DDR de alta velocidad 1.2 V/ 1.8 V /3 V 4 u 8 0-52 MHz 104 MB/s
HS200 1.2 V/ 1.8 V 4 u 8 0-200 MHz 200 MB/s
HS400 1.2 V/ 1.8 V 8 0-200 Mhz 400 MB/s

Como se puede ver su velocidad de reloj no es la misma que el de un chip NVMe, es por ello que las memorias no volátiles eMMC se suelen incorporar en dispositivos como teléfonos móviles en los que no es necesario un ancho de banda tan grande o no es posible por el alto consumo de este a la hora de transmitir datos. Al mismo tiempo se puede ver como la memoria eMMC más rápida no tiene nada que envidiar a los discos SATA más rápidos, esto le permite a dispositivos de bajo consumo como son tables y smartphones tener el rendimiento de un disco SATA de cara a su almacenamiento.

La memoria eMMC tiene fecha de caducidad

Memoria UFS

El motivo de ello es la existencia del estándar UFS, el cual tiene una velocidad de lectura y escritura mucho más alta que el estándar eMMC más avanzado, especialmente en la escritura aleatoria donde es hasta diez veces más rápida. Esto ha hecho que los sistemas hayan ido desechando la memoria eMMC a favor de la UFS excepto en casos donde la velocidad de la interfaz con la NAND Flash de la interfaz eMMC no resulta en un cuello de botella.