我們一直在強(qiáng)調(diào)手機(jī)運(yùn)行越快越好，但這不單指處理器的運(yùn)算速度。智能手機(jī)是很多高精尖部件的集成體，很多時(shí)候單一部件的性能強(qiáng)弱決定了手機(jī)整體的高度。這一期《發(fā)燒學(xué)堂》就為大家?guī)?lái)最近關(guān)注度很高卻容易被忽略的手機(jī)部件--閃存。目前主流Android手機(jī)使用的內(nèi)置閃存規(guī)格主要有兩種，第一種是目前廣泛使用的eMMC，第二種就是被設(shè)計(jì)出來(lái)替代eMMC的UFS，使用兩種閃存規(guī)格的手機(jī)在日常使用體驗(yàn)上有哪些不同，這將是本文重點(diǎn)介紹的內(nèi)容。
什么是eMMC和UFS?
日常選機(jī)大家往往關(guān)注64GB、128GB等存儲(chǔ)空間，卻很少像選筆記本關(guān)注SSD一樣關(guān)注手機(jī)閃存規(guī)格。首先手機(jī)儲(chǔ)存容量、固態(tài)硬盤(pán)(SSD)、U盤(pán)和SD卡等使用的都是一種叫做NAND的儲(chǔ)存介質(zhì)，NAND閃存是一種非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，即斷電后仍能保存數(shù)據(jù)。它的發(fā)展目標(biāo)就是降低每比特存儲(chǔ)成本、提高存儲(chǔ)容量。
無(wú)論是eMMC還是UFS都是在NAND存儲(chǔ)芯片的基礎(chǔ)上，再加上了控制芯片，接入標(biāo)準(zhǔn)接口，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)封裝，形成一個(gè)高度集成的儲(chǔ)存模塊。
手機(jī)閃存的設(shè)計(jì)概念，就是為了簡(jiǎn)化手機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器的使用，將NAND Flash芯片和控制芯片設(shè)計(jì)成1顆MCP芯片，手機(jī)客戶只需要采購(gòu)芯片，不需要處理其它繁瑣的NAND Flash兼容性和管理問(wèn)題。
eMMC和UFS都是面向移動(dòng)端閃存的標(biāo)準(zhǔn)，其中eMMC全稱(chēng)為"embedded Multi Media Card"，即嵌入式的多媒體存儲(chǔ)卡，eMMC 和 MMC一樣，沿用了 8 bit 的并行接口和半雙工模式，不能同時(shí)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，不支持多線程。eMMC從eMMC4.3一路發(fā)展到4.4、4.5直到現(xiàn)在的5.0、5.1，傳輸速度也從50MB/s一路狂飆到200MB/s直到現(xiàn)在eMMC5.1的600MB/s，不過(guò)實(shí)際使用中讀取速率都會(huì)低于低于理論值，比如搭載eMMC5.1的手機(jī)一般讀取速度在250MB/s。
不過(guò)對(duì)于eMMC來(lái)說(shuō)600MB/s已經(jīng)是極限，通過(guò)并行接口提升接口速率越發(fā)困難，接口串行提供了更高速率的可能，這就是后來(lái)的UFS標(biāo)準(zhǔn)。UFS使用高速串行接口替代了并行接口，改用了全雙工方式，收發(fā)數(shù)據(jù)可以同時(shí)進(jìn)行。
相比eMMC，JEDEC 發(fā)布了全新的USF 2.0 標(biāo)準(zhǔn)在接口速率上提升不少，全新的USF 2.0 有兩個(gè)版本，其中UFS 2.0 HS-G2的理論帶寬為5.8Gbps，大約740 MB/s，更快速的UFS 2.1 HS-G3的理論帶寬更是達(dá)到了11.6Gbps，約1.5GB/s。
UFS和eMMC速率差異
上面這張圖很好的反映出了eMMC和UFS兩種規(guī)格之間的速率差異，而關(guān)于手機(jī)閃存帶寬的提升并沒(méi)有停止，根據(jù)路線圖，明年我們有望在手機(jī)上UFS3.0的身影，其帶寬峰值將超過(guò)2.4GB/s。
截至目前，大多數(shù)手機(jī)會(huì)采用eMMC存儲(chǔ)接口，但是我們看到eMMC本身存在速率瓶頸，比如不能同時(shí)讀寫(xiě)，也就是我們?cè)谶B接電腦導(dǎo)圖片的時(shí)候，并沒(méi)有辦法同時(shí)往手機(jī)拷貝數(shù)據(jù)，另外在傳一些大體積的數(shù)據(jù)時(shí)，往往帶寬的限制會(huì)很慢。
UFS和eMMC兩種標(biāo)準(zhǔn)的差異
而UFS2.X接口無(wú)論在性能和速率上都更勝一籌，并真正在改善移動(dòng)設(shè)備的操作體驗(yàn)。如果用一個(gè)詞來(lái)UFS接口帶來(lái)改善，那就是更快的響應(yīng)能力。最新的Android系統(tǒng)已經(jīng)根據(jù)UFS2.0的多線程讀取能力進(jìn)行了優(yōu)化，一個(gè)最直觀的變化是我們的手機(jī)在讀取文件上花費(fèi)的時(shí)間會(huì)更少，另外打開(kāi)應(yīng)用程序的時(shí)間也變短，一旦軟件開(kāi)發(fā)人員優(yōu)化各自的App，充分利用UFS，這種移動(dòng)體驗(yàn)就會(huì)持續(xù)得到改善。總而言之UFS2.0的存在讓我們的手機(jī)看起來(lái)反應(yīng)更快。
實(shí)際體驗(yàn) UFS比eMMC快在哪?
前面我們提到UFS比eMMC可以提升文件讀寫(xiě)速度，應(yīng)用到實(shí)際使用中主要表現(xiàn)為手機(jī)解壓大型游戲和加載大型游戲的時(shí)間會(huì)變短。除了這些，使用會(huì)更快的UFS接口的手機(jī)要比eMMC在實(shí)際表現(xiàn)的差異還是比較明顯的，下面這段視頻可以很清晰的表現(xiàn)出兩種規(guī)格的差異。
1、多任務(wù)執(zhí)行響應(yīng)速度更快
擁有UFS2.0接口手機(jī)，LVDS(低壓差分信號(hào))有專(zhuān)門(mén)串行接口，讀寫(xiě)操作同時(shí)進(jìn)行; CQ(命令)隊(duì)列動(dòng)態(tài)調(diào)配任務(wù)，無(wú)需等待上一進(jìn)程結(jié)束。相反eMMC接口的手機(jī)讀寫(xiě)必須分開(kāi)執(zhí)行，指令也是打包的，在速度上就已經(jīng)是略遜一籌，在執(zhí)行多任務(wù)時(shí)eMMC自然要慢一步。
UFS支持多任務(wù)處理
2、低延遲，UFS響應(yīng)速度快3倍
在讀取大型游戲以及大體積文件時(shí)，UFS2.0所需時(shí)間更短，載入一款游戲所需要的時(shí)間為eMMC5.0的1/3，相應(yīng)在體驗(yàn)游戲時(shí)UFS2.0的手機(jī)延遲更低，畫(huà)面更流暢。
UFS響應(yīng)速度更快
3、連續(xù)快拍的照片寫(xiě)入更快
UFS和eMMC體驗(yàn)上的區(qū)別還在連續(xù)拍照上，連續(xù)拍照時(shí)UFS讓照片寫(xiě)入更快，從下面的對(duì)比可以看出，不同接口標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)在連續(xù)拍照時(shí)，因?yàn)閷?xiě)入速度的限制eMMC拍攝時(shí)從按下快門(mén)到存儲(chǔ)一張照片花費(fèi)的時(shí)間更長(zhǎng)，而UFS縮短了存儲(chǔ)時(shí)間從而可以讓我們可以在同一時(shí)間內(nèi)抓拍到更多照片。
UFS照片寫(xiě)入速度更快
4、相冊(cè)圖片縮略圖載入時(shí)間更短
這一點(diǎn)相信大家深有體會(huì)，很多人的手機(jī)裝滿了幾百?gòu)埳踔辽锨堈掌?，?dāng)你打開(kāi)相冊(cè)的圖片縮略圖很明顯的看到加載的過(guò)程，這就是手機(jī)在讀取閃存中的照片時(shí)更不上刷新的速度造成的。優(yōu)秀的手機(jī)屏幕時(shí)畫(huà)面會(huì)隨著滑動(dòng)流暢載入，而差一點(diǎn)的手機(jī)就會(huì)明顯體會(huì)到加載時(shí)的卡頓。
UFS縮略圖載入速度更快
5、速度快了 功耗也更低
UFS接口在提升了速率之后，也就意味著在相同的任務(wù)面前它所花費(fèi)的時(shí)間更短，更高的效率意味著更低的功耗。在同時(shí)工作的時(shí)候UFS的功耗要比eMMC低出10%，日常工作中大約能省35%的功耗，這對(duì)于目前的智能手機(jī)續(xù)航無(wú)疑是更好的選擇。
UFS功耗更低
可以看出移動(dòng)設(shè)備閃存毫無(wú)疑問(wèn)都會(huì)走向更有未來(lái)的UFS接口標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)同處理器讓我們的手機(jī)在應(yīng)對(duì)更多場(chǎng)景時(shí)不會(huì)卡頓，尤其是5G網(wǎng)絡(luò)即將帶來(lái)的數(shù)據(jù)狂潮，則會(huì)讓UFS更有用武之地。
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