在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)(AIoT)與智能終端設(shè)備高速發(fā)展的當(dāng)下,嵌入式存儲(chǔ)芯片作為設(shè)備的“數(shù)字記憶中樞”,正面臨性能、功耗與兼容性等多重挑戰(zhàn)。近年來(lái),中國(guó)存儲(chǔ)企業(yè)長(zhǎng)江存儲(chǔ)(YMTC)憑借自主創(chuàng)新的技術(shù)突破,在嵌入式存儲(chǔ)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高性能、高可靠性與廣泛適配性,各方面都做到對(duì)標(biāo)國(guó)際大廠,成為智能設(shè)備廠商的核心選擇,推動(dòng)國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同升級(jí)。

長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150 系列,基于晶棧 Xtacking 4.0 三維閃存架構(gòu),該產(chǎn)品在 64GB 至 256GB 容量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 330MB/s 的讀取速度,并通過(guò)動(dòng)態(tài)緩存策略優(yōu)化多任務(wù)場(chǎng)景性能。充電頭網(wǎng)先后對(duì)EC150 進(jìn)行過(guò)多平臺(tái)實(shí)測(cè),其兼容性表現(xiàn)尤為突出,已成功適配 Intel N3350、N5105、N97 等x86架構(gòu)低功耗處理器,以及瑞芯微 RK3568、RK3588 等 ARM 平臺(tái),覆蓋 Android、Ubuntu、Windows 等主流操作系統(tǒng)。這種跨平臺(tái)能力使其在智能電視、工業(yè)控制、車載電子及AIoT設(shè)備中快速滲透,為設(shè)備廠商提供了兼顧性能與成本的存儲(chǔ)解決方案。

眾所周知,閃存芯片的性能與整個(gè)系統(tǒng)的性能有著強(qiáng)關(guān)聯(lián),特別是 CPU 性能的強(qiáng)弱直接影響到閃存讀寫(xiě)快慢。前面測(cè)試了常見(jiàn)的平臺(tái),這次充電頭網(wǎng)這次特意選擇了 x86 架構(gòu) Intel ATOMx5-Z8350 這款只有 2W 極低功耗的平臺(tái)作為極限測(cè)試,看看長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150 在極限場(chǎng)景下的性能發(fā)揮與兼容性,進(jìn)一步拓寬驗(yàn)證在各場(chǎng)景下的表現(xiàn)。

X86 開(kāi)發(fā)板

為了進(jìn)一步驗(yàn)證長(zhǎng)江存儲(chǔ)嵌入式存儲(chǔ)芯片 eMMC EC150 在不同 X86 處理器上的兼容性,此次測(cè)試采用了 ROCK Pi X 開(kāi)發(fā)板,該開(kāi)發(fā)板搭載了 Intel ATOM x5-Z8350 處理器,架構(gòu)代號(hào)為 Cherry Trail。

ROCK Pi X 是一款基于 X86 平臺(tái)的迷你開(kāi)發(fā)板,尺寸 85mm x 54mm,處理器標(biāo)配為 Intel ATOM x5-Z8350,內(nèi)存提供 1GB - 3GB LPDDR3 可選,支持板載 eMMC 存儲(chǔ)。

接口方面,ROCK Pi X 開(kāi)發(fā)板供電采用 USB-C 接口,并支持 5V-20V USB PD 自動(dòng)握手協(xié)商協(xié)議,另外還有 USB-A 2.0*3、USB-A 3.0*1、千兆網(wǎng)口 *1、HDMI *1、3.5mm 音頻口 *1,當(dāng)然還有必不可少的 40-pin 插針,并板載藍(lán)牙與 WiFi 模塊。

背部正中央就是處理器,采用完全沒(méi)有散熱片的被動(dòng)散熱設(shè)計(jì)。

Intel ATOM x5-Z8350 基于 Cherry Trail 架構(gòu),采用 14 納米制程工藝,為 4 核 4 線程設(shè)計(jì),最大睿頻 1.92GHz,熱設(shè)計(jì)功耗(TDP)僅有 2W。極低的功耗意味著極低的發(fā)熱量,所以免散熱片也變成可能。

Intel ATOM x5-Z8350 擁有低功耗、低發(fā)熱、節(jié)能等優(yōu)勢(shì),早期常見(jiàn)于平板設(shè)備,也常用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等嵌入式領(lǐng)域,適配輕量級(jí)計(jì)算、多媒體處理等場(chǎng)景,目前已被新架構(gòu)逐漸取代。

在 CPU-Z 基準(zhǔn)測(cè)試中,與前幾期的 N97、N5105 平臺(tái)跑分動(dòng)不動(dòng)就上千分不同,僅有 2W 功耗的 Intel ATOM x5-Z8350 這里可以看出有著較大差距,單核成績(jī)僅為 59.9,多核成績(jī)?yōu)閮H 241.3。

盡管其擁有 4 個(gè)核心,但受限于 TDP 低功耗設(shè)計(jì),多核性甚至追不上 N97 單核,所以就使用場(chǎng)景來(lái)看,Intel ATOM x5-Z8350 主要定位于入門級(jí)的低負(fù)荷設(shè)備。

運(yùn)行 Windows 10 時(shí),桌面待機(jī)狀態(tài),整塊開(kāi)發(fā)板供電輸入功率僅為 2.8W。

打開(kāi) AIDA64 查看待機(jī)功耗,待機(jī)時(shí) CPU 最低頻率降至 479.8MHz,CPU 功耗約為 1.23W。

烤機(jī)時(shí)開(kāi)發(fā)板輸入功率為 5.3W。

單烤 FPU CPU 功耗為 2.11W 正好與 TDP 對(duì)應(yīng),這么低的烤機(jī)功耗甚至比其他平臺(tái)的待機(jī)功耗還低。再來(lái)看看它的無(wú)散熱片設(shè)計(jì),在遭遇單烤極端滿載運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)景時(shí),雖然處理器溫度達(dá)到 83 度,但仍在穩(wěn)定運(yùn)行。

YMTC 長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150

YMTC eMMC EC150 是基于長(zhǎng)江存儲(chǔ)晶棧 Xtacking 4.0 三維閃存架構(gòu)打造的新一代 eMMC 5.1 嵌入式存儲(chǔ)產(chǎn)品。支持 HPB2.0+、自動(dòng)節(jié)能等,有效降低設(shè)備延遲與功耗;經(jīng)過(guò) HTOL 1000 小時(shí)測(cè)試(等效 10 年老化測(cè)試),穩(wěn)定耐久,顯著提升設(shè)備使用壽命;擁有 64GB、128GB、256GB 三種容量設(shè)計(jì),為手機(jī)終端、平板、智能電視以及其他智能 AIoT 等設(shè)備,提供了高性能、大容量的存儲(chǔ)解決方案。

YMTC eMMC EC150 采用 BGA153 封裝,符合 JEDEC 標(biāo)準(zhǔn)。我們手上的是 64GB 容量的版本,上方絲印“YMEC7C0TG1A2C3”。

為測(cè)試平臺(tái)兼容性,將長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150 嵌入式存儲(chǔ)芯片焊接到 ROCK Pi X 開(kāi)發(fā)板,這里使用 BGA 焊臺(tái)進(jìn)行焊接操作。

如圖所示,這里已經(jīng)將成功在開(kāi)發(fā)板上焊接了測(cè)試所需的 YMTC 長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150,下面將開(kāi)始測(cè)試環(huán)節(jié)。

Windows 10

完成存儲(chǔ)芯片焊接工作后,再為開(kāi)發(fā)板連接顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等外設(shè),安裝 Windows 10 操作系統(tǒng)測(cè)試。可以看到在系統(tǒng)安裝頁(yè)面下,正確識(shí)別出了 eMMC EC150,64G 版本系統(tǒng)顯示容量為 58.2GB,系統(tǒng)安裝過(guò)程絲滑順利。

Windows 10 安裝完畢重新開(kāi)機(jī)后,進(jìn)入 BIOS 的 Boot 列表可正確引導(dǎo)。

進(jìn)入系統(tǒng)后,通過(guò)設(shè)備管理器可以看到焊接上的 YMTC 長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150 也被準(zhǔn)確識(shí)別。

YMTC 長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150 作為系統(tǒng)盤(pán),在系統(tǒng)剛進(jìn)入 Windows 桌面安裝完成后,剩余可用儲(chǔ)存空間約為 38.1GB,隨后更新 windows 補(bǔ)丁,最終系統(tǒng)空間占用約為 50%。后續(xù)基于 Windows 的測(cè)試,均是基于半填充狀態(tài)執(zhí)行。

CryStalDiskMark 8.0.1 讀寫(xiě)測(cè)試跑分,在 50% 磁盤(pán)占用的情況下,YMTC 長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150 順序讀取速度可以達(dá)到 173.4MB/s,順序?qū)懭胨俣冗_(dá) 110.1MB/s。小文件方面,4K Q32T16 讀取速度為 34.79MB/s、寫(xiě)入速度為41.33MB/s,4K Q1T1 隨機(jī)讀取速度為 23.36MB/s,寫(xiě)入速度為 27.59MB/s。

使用 ATTO Disk BenchMark 軟件測(cè)試 eMMC EC150 在不同文件大小下的傳輸速度的差別,文件大小在 128KB 以上時(shí),讀取速率穩(wěn)定在 147+MB/s,寫(xiě)入速率則穩(wěn)定在 94+MB/s。

Ubuntu 24.10

除了 Windows 10 操作系統(tǒng)外,實(shí)測(cè)可以成功刷入 Ubuntu 24.10 系統(tǒng)。

在系統(tǒng)的磁盤(pán)工具中,eMMC EC150 嵌入式存儲(chǔ)識(shí)別正常,將長(zhǎng)江存儲(chǔ) PC411 SSD 裝入硬盤(pán)盒后連接到開(kāi)發(fā)板,實(shí)測(cè)也能與 EC150 互拷文件。

因 eMMC EC150 作為系統(tǒng)盤(pán)使用,所以只能測(cè)讀取速度。使用系統(tǒng)自帶的磁盤(pán)工具測(cè)得平均讀取速度在 147.2MB/s 左右。

在 Ubuntu 24.10 系統(tǒng)下,通過(guò) dd 命令對(duì) eMMC EC150 進(jìn)行讀寫(xiě)性能測(cè)試,1G 大文件的性能表現(xiàn)如下:順序?qū)懭胨俣葹?44.7MB/s,順序讀取速度為 140MB/s。

在 4KB 小文件隨機(jī)讀寫(xiě)測(cè)試中,隨機(jī)寫(xiě)入速度為 14MB/s,隨機(jī)讀取速度為 24MB/s。

在低功耗平臺(tái)的 Ubuntu 系統(tǒng)中,EC150 作為系統(tǒng)盤(pán)讀寫(xiě)性能受影響較大,故特意使用 U 盤(pán)作為系統(tǒng)盤(pán) EC150 作為從盤(pán)的環(huán)境再測(cè)試一遍,結(jié)果如圖。

磁盤(pán)性能測(cè)試中,平均讀取速度為 169.7MB/s,平均寫(xiě)入速度為 97.8MB/s,讀寫(xiě)速度有著明顯提升。

EC150 作為從盤(pán)時(shí),1G 大文件的順序?qū)懭胨俣葹?86.2MB/s,順序讀取速度為 179MB/s。

EC150 作為從盤(pán)時(shí),隨機(jī)寫(xiě)入速度為 25.4MB/s,隨機(jī)讀取速度為 21.3MB/s。

測(cè)試小結(jié),在低功耗平臺(tái)的 windows 10 系統(tǒng)中,EC150 作為系統(tǒng)盤(pán)仍能發(fā)揮出較為不錯(cuò)的性能;而在 Ubuntu 系統(tǒng)中,EC150 作為系統(tǒng)盤(pán)性能更依賴于處理器,作為從盤(pán)則不太受影響。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

本次兼容性測(cè)試為了進(jìn)一步考驗(yàn)長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150 的適應(yīng)性,拓寬兼容性場(chǎng)景覆蓋范圍,特意選擇了極低功耗的平臺(tái) —— Intel ATOM x5-Z8350,該處理器架構(gòu)代號(hào)為 Cherry Trail,待機(jī)功耗低至 1.23W,滿載功耗亦只有 2.11W。充電頭網(wǎng)兼容性測(cè)試除了看“上限”外,還要看“下限”,這種極限的低功耗平臺(tái)測(cè)試有著代表性,可以驗(yàn)證長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150 的下限。

該平臺(tái)適配上長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150 進(jìn)行存儲(chǔ)兼容性測(cè)試,在 Windows 10 系統(tǒng)下順序讀寫(xiě)速度分別達(dá) 173.4MB/s 和 110.1MB/s;在 Ubuntu 24.10 系統(tǒng)中,順序讀寫(xiě)速度分別達(dá)到 140MB/s 與 44.7MB/s。

長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150 在該平臺(tái)的性能表現(xiàn)雖不及 N97、N3350 等平臺(tái)亮眼,但考慮到存儲(chǔ)實(shí)際性能取決于處理器的性能,僅 2W 的功耗能有這個(gè)水平已是超水準(zhǔn)發(fā)揮,也可以看出長(zhǎng)江存儲(chǔ) EC150 在極限低功耗的平臺(tái)也有著較高的下限,且在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中表現(xiàn)的穩(wěn)定順暢。

回顧這幾期長(zhǎng)江存儲(chǔ) eMMC EC150 的測(cè)試內(nèi)容,做到了 x86 平臺(tái)主流架構(gòu)全覆蓋,兼容性表現(xiàn)優(yōu)越。后續(xù)我們將繼續(xù)將遷移到 ARM 平臺(tái)、RISK-V 等平臺(tái)測(cè)試歡迎繼續(xù)關(guān)注。