



普通消費者通常認為手機的高性能是更高規(guī)格的處理器,,但其實要配合更多細分的配置、技術(shù),,才能有更高的性能體驗,,隨著5G時代的到來,,手機圈熱鬧了起來,除了芯片,、高刷新率屏幕,、攝像頭、雙揚聲器以外,。UFS閃存也成了大家關(guān)注的焦點,,手機閃存雖然平時存在感沒有那么強,但卻能夠深刻影響用戶體驗,,不論是安裝應用,、啟動App、傳輸數(shù)據(jù)還是日常操作手機,,UFS閃存技術(shù)都是必不可少的?,F(xiàn)階段,5G智能手機應該配搭怎樣的存儲芯片方能達到性能提升呢,?
在5G時代,,在線游戲、AR/VR等都是需要快速讀寫數(shù)據(jù)與大量記憶存儲的應用,,追求其高體驗感的情況下,,不僅需求大容量存儲空間,更是考驗影響讀寫速度的閃存標準,。
手機存儲芯片經(jīng)歷了eMMC和UFS 兩個時代,。早期的智能手機閃存標準多數(shù)采用eMMC,如今多數(shù)千元旗艦以及中高端的智能手機均采用UFS 2.1和UFS2.2標準,,更高端的智能手機則采用UFS3.0和UFS3.1標準,。
eMMC全稱為“embedded Multi Media Card”,即嵌入式的多媒體存儲卡,,由MMC協(xié)會所訂立,。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一路狂飆到最新eMMC5.1的600MB/s,而常見于手機上的eMMC5.1實際讀取速度不會超過300MB/s,。
由于單通道的結(jié)構(gòu)性質(zhì),,eMMC不能同時讀寫數(shù)據(jù),不支持多線程,,想提升這種存儲單元的性能,,只有不斷改進eMMC的總線接口,也就是我們剛才說的eMMC的版本升級,。
這也注定了eMMC存儲不會有太高的提升空間,。
兩種標準的通道區(qū)別(圖片引自網(wǎng)絡(luò))
UFS全稱為“Universal Flash Storage”,,即通用閃存存儲,由固態(tài)技術(shù)協(xié)會JEDEC訂立,。相比于eMMC,,其優(yōu)勢就在于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)可以同時進行,。
UFS 2.0規(guī)范分為兩種,強制標準為HS-G2,,可選標準為HS-G3,。HS-G2 1Lane最高讀寫速度為2.9Gbps(約為360MB/s),2Lane最高讀寫速度為5.8Gbps(約為725MB/s),??蛇x標準HS-G3 1Lane最高讀寫速度為5.8Gbps(約為725MB/s),2Lane最高讀寫速度為11.6Gbps(約為1.45GB/s),。
UFS 2.1的閃存存儲標準速度標準沒有任何變化,,主要是在設(shè)備健康、性能優(yōu)化,、安全保護三個方面進行了升級,。
UFS 2.2和UFS 2.1的區(qū)別在于增加了Write Booster(寫入加速器)功能,比UFS 2.1提高了寫入速度,。寫入速度的提高會帶來更快的應用啟動速度,、緩存加載帶來更好的瀏覽行為、更快的編碼時間等諸多良好特性,。
2018年,,固態(tài)技術(shù)協(xié)會(JEDEC)正式發(fā)布了UFS3.0標準,該標準采用HS-G4規(guī)范,,單通道帶寬可達11.6Gbps,,性能為UFS2.x的兩倍,而UFS為雙通道讀寫,,因此實際接口帶寬為23.2Gbps,,可換算為2.9GB/s。并且電壓也比前代UFS2.x更低,,對降低設(shè)備的功耗和發(fā)熱有著強大效果,實現(xiàn)了性能再翻倍,。
以上數(shù)據(jù)僅供參考
從上表可以看出,,UFS3.0的綜合性能,特別是持續(xù)讀寫速度有著秒殺UFS2.1前輩的表現(xiàn),,只是在隨機讀寫和SQLite性能上,,卻依舊和雙通道的UFS2.1持平,,有些小遺憾。
UFS 3.1是在UFS 3.0的基礎(chǔ)上主要加入了以下幾個新特性:寫入增強器(Write Turbo),、深度睡眠(Deep Sleep)和性能限制通知(Performance Throttling Notification),、主機性能提升器(Host Performance Booster),進一步帶來了性能,、功耗,、成本等方面的進一步優(yōu)化。
寫入增強器指在符合UFS 3.1標準的設(shè)備上,,引入一個SLC非易失性緩存,,從而進一步提高寫入速度。
深度睡眠(Deep Sleep)是讓閃存在空閑的時間段進入低功耗睡眠狀態(tài),,確保閃存在睡眠狀態(tài)下降低功耗,,耗電量比UFS3.0 hibernate更低30~50%。
性能限制通知(Performance Throttling Notification)則是因為某些情況導致存儲性能受到影響時,,及時通知主機有關(guān)性能限制的信息,,特別會在設(shè)備過熱時通知系統(tǒng)限制讀寫性能以降低閃存溫度。簡而言之,,這是在閃存中加入了根據(jù)外部環(huán)境實時反饋的控制中心,。
主機性能提升器(Host Performance Booster)是利用手機RAM來緩解閃存的硬件壓力,提升性能,,解決閃存長時間時候后性能衰減的問題,,解決手機越用越卡的問題。
進入5G時代,,5G網(wǎng)絡(luò)最高理論速率可達20Gbps,,也就是2.5GB/s左右,按照理論數(shù)據(jù)一瞬間就可以下載一部高清電影,。也就是說手機存儲芯片也需要有這么高的寫入速度,,才能使5G的高網(wǎng)速體現(xiàn)出來。所以,,制約下載速度的不單是網(wǎng)速,,還有存儲。UFS3.0標準的2.9GS/s大帶寬顯然與5G的高網(wǎng)速更般配,。
UFS3.1 標準在傳輸速度上更快,,功耗更低,更適合應用于5G手機上,。在實際操作中,,這些優(yōu)勢主要體現(xiàn)在多任務(wù)執(zhí)行響應速度更快、玩游戲的延遲更低畫面更流暢、照片寫入時間更短和帶來更佳的省電效果等方面,。比如用手機播放4K視頻時,,UFS 3.1所需要的加載時間更短,加載時間不足eMMC 5.1的三分之一,;打開手機游戲,、讀取游戲場景時,UFS 3.1所需要加載的時間更短,,場景過渡更流暢,、不等待、不卡頓,;App啟動速度上,,UFS3.1所需要的時間更短。為達到更優(yōu)異的體驗感,,UFS 3.1閃存將成為5G智能手機的主流應用,。