UFS 3.0快到原地飞起 关于存储的二三事

UFS 3.0快到原地飞起 关于存储的二三事

前几天这条***见诸各大科技媒体，但不少朋友都看的一脸蒙圈：UFS3.0是什么鬼？23.2Gbps的带宽在手机上意味着什么？UFS3.0都用啥用？用在手机上会给我们带来哪些提升？以是本期发热学堂，我们就来聊聊UFS 3.0存储技能，给大家答疑解惑。

从UFS提及的手机存储

某品牌发布会上，台上说：我们用的是UFS2.1存储！

阁下大哥一声尖叫吓我一跳。
我跟该大哥搭话——

我：我说大哥你尖叫个啥，不会是厂商费钱雇来的托儿吧？不便是个存储么？

某大哥一脸鄙夷：听说过固态硬盘SSD不？着UFS便是手机上的SSD！
传输速率更快！

我：那为啥叫UFS不叫SSD？不便是更快么，有个X用？下小电影会更快么？

某大哥瞬间神色变黑......

（PS：别学我，随意马虎没朋友）

实在这大哥说的没错，现在的UFS存储确实要比以前的eMMC存储传输速率更快。
但为啥更快？它们之间又有哪些差异？手机存储经历了哪些发展？我们一起来梳理一下：

eMMC和UFS都是个啥？

准确的说，该当是技能标准，而不是芯片硬件本身。
由于存储芯片在封装时利用了这些技能标准，以是习气上都会用这些字母缩写来称呼这些芯片的类型。

eMMC全称为“embedded Multi Media Card”，即嵌入式的多媒体存储卡，由MMC协会所订立。
从eMMC4.3一起发展到4.4、4.5直到现在的5.0、5.1，传输速率也从50MB/s一起狂飙到最新eMMC5.1的600MB/s，而常见于手机上的eMMC5.1实际读取速率不会超过300MB/s。

由于单通道的构造性子，eMMC不能同时读写数据，不支持多线程，想提升这种存储单元的性能，只有不断改进eMMC的总线接口，也便是我们刚才说的eMMC的版本升级。
这也注定了eMMC存储不会有太高的提升空间。

两种标准的通道差异（图片引自网络）

UFS全称为“Universal Flash Storage”，即通用闪存存储，由固态技能协会JEDEC订立。
比较于eMMC，其上风就在于利用高速串行接口替代了并行接口，改用了全双工办法，收发数据可以同时进行。

之前厂商们大力宣扬的UFS 2.0规范分为两种，逼迫标准为HS-G2，可选标准为HS-G3。
HS-G2 1Lane最高读写速率为2.9Gbps（约为360MB/s），2Lane最高读写速率为5.8Gbps（约为725MB/s）。
可选标准HS-G3 1Lane最高读写速率为5.8Gbps（约为725MB/s），2Lane最高读写速率为11.6Gbps（约为1.45GB/s）。

UFS 2.1的闪存存储标准速率标准没有任何变革，紧张是在设备康健、性能优化、安全保护三个方面进行了升级。

在文初我们说的UFS3.0在这一个根本上再次升级，带宽是UFS 2.1的2倍，理论的接口最大带宽为23.2Gbps，即传输速率为2.9GB/s。
比较于最新eMMC5.1标准，理论上有着靠近5倍的性能上风。

苹果用的是哪种协议的存储？

我们常常会听到这样一个说法，苹果的存储特殊特殊快，以是手机流畅。
那么iPhone用的是UFS吗？实在并不是。
从iPhone 6s开始，苹果在手机上用的是利用NVMe(Non-Volatile Memory express)接口协议，这种协议在电脑的SSD上比较常见。

在当时，iPhone 6s的闪存实际性能就达到了连续读取速率402MB/s，连续写入速率164MB/s的水准。
发展到iPhone 8这一代，性能也有了进一步的提升。
iPhone 8 Plus实测读取速率为1131MB/s。
而目前除了少数国际旗舰的UFS2.1读取速率能达到1100MB/s以上外，主流安卓机上用的UFS 2.1实际读取速率一样平常700MB/s出头，以是大多读取性能不如iPhone也天经地义。

既然UFS存储的性能这么牛X，那是不是比eMMC贵上很多？还真不是，其缘故原由要从存储芯片的封装提及。

不同标准的存储价格（数据来源环球半导体不雅观察网）

我们提及存储时，都在说有多大多大容量，事实上，手机储存容量、固态硬盘、U盘和SD卡等利用的都是一种叫做NAND的储存介质，NAND闪存是一种非易失落性存储技能，即断电后仍能保存数据。
我们刚才所说的存储，都是在NAND存储芯片的根本上，再加上了掌握芯片，接入标准接口，进行标准封装而成的。

这样封装的好处就在于可以使构造高度集成化，而且当手机客户选用封装好的存储芯片进行手机硬件堆叠时，不须要处理其它繁琐的NAND Flash兼容性和管理问题。

之前苹果的存储内存混用一事闹得沸沸扬扬，其缘故原由就在于NAND闪存颗粒也有不同。
根据单元存储密度的差异，闪存分为SLC、MLC、TLC三种类型：

SLC（单层式存储），单层电子构造，写入数据时电压变革区间小，寿命长，读写次数在10万次以上，但造价高。

MLC（多层式存储），利用高低电压构建的双层电子构造，寿命长，造价可接管，读写次数在5000旁边。

TLC（三层式存储），是MLC闪存延伸，存储密度最高，容量是MLC的1.5倍。
造价本钱最低，但义务寿命低，读写次数在1000~2000旁边。

以是，采取eMMC和UFS标准虽然对价格有一定影响，但并不是所有缘故原由，还要看闪存颗粒的类型。
据悉，采取UFS3.0标准的存储芯片价格会更高一些。
当然，苹果的NVMe接口协议的存储芯片价格也不低。

说可这么多，相信大家最关心的问题还是存储芯片的传输速率会给我们带来哪些影响。
实在这个问题不难回答。
相信给电脑加装过SSD的朋友都会有这样的体验：以前机器硬盘开机少说也得三十多秒，用了SSD后，开机韶光不到10秒了；加载大型游戏能够明显觉得快出很多。
在手机上用高速的存储芯片道理是相同的，便是让手机加载更快。

举个大家都有认知的例子：同时期的iPhone游戏加载速率回明显优于安卓手机，个华夏因除了处理器性能和软件系统优化外，很大一部分缘故原由就来自于苹果NVMe接口协议存储芯片的高读取速率。
当然，得益于此的还有运用的加载速率。

喜好用手机拍照的朋友，在以前肯定都有这样的烦恼：拍照时手机反应慢，按快门后得等很长一段韶光才能拍摄成功；手机里存的照片太多，照片加载特殊慢，轻微一滑动手机就会卡到爆。
其缘故原由除了手机处理器和软件的优化外，便是由于存储的写入和读取速率太慢造成的。

以是，在不考虑处理器和软件的情形下，存储拥有了更高写速，拍照片就可以更快相应。
其余，大概可了像素更高、帧数更多的***录制；存储读速更高，多张照片和超高质量***加载得就更快，操作和播放的卡顿就更少。

其余，比较于eMMC，UFS的上风还在于采取了全双工办法，收发数据可以同时进行。
打个比方来说，eMMC就相称于一条只许可一辆车经由的通道，对面的车要等通道内的车出来往后才能进入通道。
而UFS则是双向车道，许可来往车辆同时运行。
即用UFS存储的手机在实行多任务时，无需等待上一进程结束，效率自然提升不少。

那么UFS3.0会给我们带来什么？

刚才提到有更快的加载速率、许可画面质量更高、帧数更多的***拍摄和播放。
除了这些，还能给安卓手机带来什么呢？

首先，UFS 3.0的接口带宽最高可达23.2Gbps，也便是理论传输速率可达2.9GB/s。
当然实际速率会有所折损，但该当不会低于2GB/s，这就远远高于iPhone 8 Plus实际读取速率1131MB/s。
以是如果苹果的存储方案没有大幅度升级的话，下一代产品将被采取UFS3.0存储的手机超越，iPhone在游戏加载速率年夜将不具有上风。

我们即将进入网速更快的5G时期（图片来自网络）

其余，我们也将进入5G时期。
5G网络最高理论速率可达20Gbps，也便是2.5GB/s旁边，按照理论数据一瞬间就可以***一部高清电影。
但问题就在于市情上的手机存储芯片都没有这么高的写入速率。
以是，往后制约***速率的将不再是网速，而是存储。
UFS3.0的大带宽显然与5G的高网速更般配。

但近一年内，UFS3.0该当不会投入手机市场。
由于麒麟970、骁龙845、Exynos9810等研发较早，暂时没有信息证明这三款旗舰处理器支持UFS3.0标准，以是大概只有等到2019年才能在手机上见到。

写在末了

看到这里，相信大家已经对手机存储有了一定的理解。
末了，我们来说一下如何鉴别储存芯片类型：***一款名为AndroBench，进行速率测试。

eMMC实际测试参考数值

eMMC速率可以参照表格，一样平常来说顺序读取速率不超过300MB/s的芯片均为eMMC标准芯片。
现在见于主流机型上的UFS标准芯片顺序读取速率在700MB/s旁边。
当然，如果你碰到顺序读取速率到1100MB/s，那可以说该手机厂商十分良心了。