UFS和eMMC實際體驗：UFS比eMMC快在哪？

OFweek電子工程網訊 我們一直在強調手機運行越快越好,但這不單指處理器的運算速度。智能手機是很多高精尖部件的集成體,很多時候單一部件的性能強弱決定了手機整體的高度。這裡小編為大家帶來最近關注度很高卻容易被忽略的手機部件――快閃記憶體。目前主流Android手機使用的內置快閃記憶體規格主要有兩種,第一種是目前廣泛使用的eMMC,第二種就是被設計出來替代eMMC的UFS,使用兩種快閃記憶體規格的手機在日常使用體驗上有哪些不同,這將是本文重點介紹的內容。

什麼是eMMC和UFS?

日常選機大家往往關注64GB、128GB等存儲空間,卻很少像選筆記本關注SSD一樣關注手機快閃記憶體規格。首先手機儲存容量、固態硬碟(SSD)、U盤和SD卡等使用的都是一種叫做NAND的儲存介質,NAND快閃記憶體是一種非易失性存儲技術,即斷電後仍能保存數據。它的發展目標就是降低每比特存儲成本、提高存儲容量。

無論是eMMC還是UFS都是在NAND存儲晶元的基礎上,再加上了控制晶元,接入標準介面,進行標準封裝,形成一個高度集成的儲存模塊。

手機快閃記憶體的設計概念,就是為了簡化手機內存儲器的使用,將NAND Flash晶元和控制晶元設計成1顆MCP晶元,手機客戶只需要採購晶元,不需要處理其它繁瑣的NAND Flash兼容性和管理問題。

eMMC和UFS都是面向移動端快閃記憶體的標準,其中eMMC全稱為「embedded Multi Media Card」,即嵌入式的多媒體存儲卡,eMMC 和 MMC一樣,沿用了 8 bit 的並行介面和半雙工模式,不能同時讀寫數據,不支持多線程。eMMC從eMMC4.3一路發展到4.4、4.5直到現在的5.0、5.1,傳輸速度也從50MB/s一路狂飆到200MB/s直到現在eMMC5.1的600MB/s,不過實際使用中讀取速率都會低於低於理論值,比如搭載eMMC5.1的手機一般讀取速度在250MB/s。

不過對於eMMC來說600MB/s已經是極限,通過並行介面提升介面速率越發困難,介面串列提供了更高速率的可能,這就是後來的UFS標準。UFS使用高速串列介面替代了並行介面,改用了全雙工方式,收發數據可以同時進行。

相比eMMC,JEDEC 發布了全新的USF 2.0 標準在介面速率上提升不少,全新的USF 2.0 有兩個版本,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兩種規格之間的速率差異,而關於手機快閃記憶體帶寬的提升並沒有停止,根據路線圖,明年我們有望在手機上UFS3.0的身影,其帶寬峰值將超過2.4GB/s。

截至目前,大多數手機會採用eMMC存儲介面,但是我們看到eMMC本身存在速率瓶頸,比如不能同時讀寫,也就是我們在連接電腦導圖片的時候,並沒有辦法同時往手機拷貝數據,另外在傳一些大體積的數據時,往往帶寬的限制會很慢。

UFS和eMMC兩種標準的差異

而UFS2.X介面無論在性能和速率上都更勝一籌,並真正在改善移動設備的操作體驗。如果用一個詞來UFS介面帶來改善,那就是更快的響應能力。最新的Android系統已經根據UFS2.0的多線程讀取能力進行了優化,一個最直觀的變化是我們的手機在讀取文件上花費的時間會更少,另外打開應用程序的時間也變短,一旦軟體開發人員優化各自的App,充分利用UFS,這種移動體驗就會持續得到改善。總而言之UFS2.0的存在讓我們的手機看起來反應更快。

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