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芯科普 | 手機(jī)主流存儲(chǔ)eMMC、UFS與NVMe的區(qū)別

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芯科普 | 手機(jī)主流存儲(chǔ)eMMC,、UFS與NVMe的區(qū)別
2024年07月05日

近幾年,手機(jī)影像不斷發(fā)展,,照片+視頻占據(jù)大量存儲(chǔ)空間,在愈發(fā)膨脹的微信、手游以及各種APP面前,,存儲(chǔ)空間愈發(fā)不夠。該存儲(chǔ)空間即是手機(jī)存儲(chǔ)容量(ROM),,市面上常見的手機(jī)快閃記憶體標(biāo)準(zhǔn)共有eMMC,、UFS與NVMe。

其中Android手機(jī)主要采用eMMC與UFS標(biāo)準(zhǔn),,而NVMe則是蘋果iPhone所使用的閃存標(biāo)準(zhǔn),。所采用的閃存標(biāo)準(zhǔn)即代表了閃存的讀寫速度,一臺(tái)手機(jī)閃存的讀寫速度會(huì)直接影響到軟件的安裝速度,APP的載入速度,,照片等文件的打開速度,。

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eMMC的全稱為“embedded Multi Media Card”,即嵌入式的多媒體存儲(chǔ)卡,,是由MMC協(xié)會(huì)針對(duì)手機(jī)平板制定的閃存標(biāo)準(zhǔn),,起源時(shí)間較UFS與NVMe還要更早。eMMC采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的接口,,把高容量NAND Flash以及eMMC Controller封裝在一顆BGA芯片中,。Controller除了支持eMMC通信協(xié)議,更包含了Flash管理機(jī)制,,包括錯(cuò)誤探測(cè)和糾正,,擦寫均衡機(jī)制,壞塊管理,,掉電保護(hù)等技術(shù),。

eMMC采用并行傳輸技術(shù),讀寫必須分開執(zhí)行,,雖然僅提供單路讀寫功能,,但仍具備體積小、高度集成與低復(fù)雜度的優(yōu)勢(shì),。目前最新的eMMC5.1標(biāo)準(zhǔn),,連續(xù)讀取速度約為250MB/s,目前基本上是低端機(jī)在使用,。

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UFS (UniversalFlashStorage)是通用閃存存儲(chǔ),,是一種設(shè)計(jì)用于需要最小化功耗的計(jì)算和移動(dòng)系統(tǒng),例如智能手機(jī)和平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品使用的閃存存儲(chǔ)規(guī)范,。UFS是eMMC的替代者,,它提供比eMMC更高的性能和能效比。

第一代UFS由于與當(dāng)時(shí)eMMC標(biāo)準(zhǔn)速度差異不大,,因此并未成功普及,,直至2014年UFS2.0標(biāo)準(zhǔn)問世后,連續(xù)讀取速度約達(dá)800MB/S,,UFS至此逐漸成為Android旗艦都會(huì)采用的標(biāo)準(zhǔn)配置,。

到了2018年UFS3.0問世,連續(xù)讀取速度約為1700MB/s,,逐漸趕超蘋果NVMe,。

2022年,UFS4.0發(fā)布,,UFS 4.0標(biāo)準(zhǔn)是為了需要高性能和低功耗的移動(dòng)設(shè)備而開發(fā)的,,是一種高性能接口,將帶來顯著的帶寬和數(shù)據(jù)保護(hù)改進(jìn)。高速串行接口和優(yōu)化協(xié)議可顯著提高吞吐量和移動(dòng)系統(tǒng)性能,。UFS4.0利用M-PHY 5.0版規(guī)范和UniPro 2.0版規(guī)范,,將UFS接口帶寬加倍,支持高達(dá)4.2GB/s的讀寫流量,,連續(xù)讀寫速度已經(jīng)可以做到3400MB/s,。

2023年發(fā)布的Android旗艦基本上都采用了UFS4.0這一規(guī)格的閃存。

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NVMe(NVMExpress)原先是用在MacBook上的SSD固態(tài)硬盤的閃存標(biāo)準(zhǔn),,具備高效率,、低負(fù)載、低延時(shí)的特性,。2015年,,蘋果首次在iPhone6S上使用NVMe閃存,當(dāng)時(shí)的連續(xù)讀取速度約為500MB/S,。

由于早期Android手機(jī)大多使用的是eMMC5.1標(biāo)準(zhǔn),,因此在連續(xù)讀取速度方面,iPhone一騎絕塵,,這也是[iPhone用著不卡,,一部手機(jī)可以用3-5年的最大原因。

另外能使用NVMe閃存,,跟蘋果A9芯片開始用PCIe接口有關(guān),,后續(xù)蘋果家的WiFi、基帶都使用PCIe接口,。

直至UFS3.0問世后兩者差距才逐漸縮小,,這幾年的蘋果的NVMe也在升級(jí),從iPhone6S以來將近翻了4倍,。目前最新的iPhone14ProMax連續(xù)讀寫性能在1,500MB/S左右,。所以在連續(xù)讀寫性能這塊:UFS4.0>NVMe=UFS3.1>UFS2.1>eMMC5.1。

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不同的手機(jī)閃存規(guī)格,,除了在文件讀取和寫入方面會(huì)產(chǎn)生速度差異外,,其中UFS與NVMe采用的串行傳輸技術(shù),可同時(shí)進(jìn)行手機(jī)資料讀取與寫入操作,,而eMMC采用的并行傳輸技術(shù),必須分開執(zhí)行讀寫操作,。

因此當(dāng)手機(jī)執(zhí)行多任務(wù)操作時(shí),,eMMC的反應(yīng)速度相比UFS與NVMe標(biāo)準(zhǔn)會(huì)慢上許多,這也是隨著科技發(fā)展eMMC在手機(jī)的應(yīng)用逐漸減少的原因,。此外UFS與NVMe日常平均功耗也比起eMMC更低,。

1、在打開游戲時(shí),速度越快的閃存顆粒,,也可以大大降低游戲的加載時(shí)間,。

2、如今的手機(jī)像素的提高,,包括一些AI識(shí)別,,HDR計(jì)算,夜景處理等,,擁有速度越快的閃存顆粒,,也可以提供更順暢的連拍體驗(yàn),降低延遲,。


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