随着麒麟970、骁龙845和三星Exynos 9810等新一代旗舰处理器的出现,2018年高端智能手机有望迎来准5G的网络体验(下行速率可达1.2Gbps,但还需运营商基站支持)。等到了2020年,5G网络还将带来更极致的10Gbps到20Gbps的联网速度,秒下高清视频不是梦想。然而,网络性能的飞跃也将给手机硬件带来极大的压力,而闪存芯片,就是最大的受力点。 顶级手机的专利—UFS闪存到底是个什么鬼? 图 如今哪怕是千元智能手机的下行速率都达到了Cat.7,也就是300Mbps的标准,而中高端手机则已享受Cat.12(600Mbps)或Cat.16/18(1.0Gbps/1.2Gbps)的速度。要知道,很多地区的家庭宽带也不过20Mbps到100Mbps之间,在不考虑运营商基站限速的情况下,智能手机的下载速度已经远远超过了有线网络。 未来5G的下行峰值速度可达20Gbps 以即将兴起的Cat.18为例,其1.2Gbps的下行速率理论的下载速度为150MB/s。而到了2019年5G网络商业化试运营时,10Gbps起步下行速率对应的下载速度就将达到1.25GB/s。如果将这个速度放在PC端,那就唯有支持NVMe协议的PCIe SSD才不会成为速度上的拖累(主要看SSD的写入性能),而无论是HDD机械硬盘还是SATA3.0接口的SSD都将成为“拖油瓶”。 在PC都感觉“亚历山大”的当下,智能手机又该如何应对更高速网络的挑战呢? 读写性能的重要性 不成为下载瓶颈只是对闪存提出的基础要求,而闪存性能在实际操作中的影响还表现在更多方面。比如安装超过GB大小的APP、录制生成4K视频、拍照连拍、相册中大量图片的预览图刷新,在这些使用环境下,只有更高速的闪存才能告别卡慢和延迟,缩短APP的安装和启动时间。 顶级手机的专利—UFS闪存到底是个什么鬼? 图 好消息是,如今智能手机的储存性能已经足够应对Cat.18网络的挑战了,哪怕是低端手机采用的eMMC 5.1,也可提供100MB/s以上的连续写入速度,而UFS闪存的高端手机哪怕是4K写入速度也都能超过150MB/s。但是,面对未来5G网络的来袭,现有的闪存技术就都将抓瞎了。 我们不妨再来回顾一下智能手机常用的闪存技术标准: eMMC:Embedded Multi Media Card,它是在NAND闪存芯片的基础上,额外集成了主控制器,并将二者“打包”封装封成一颗BGA芯片,从而减少了对PCB主板的空间占用,也是移动设备中普及度最高的储存单元。eMMC的性能会随着总线接口的升级而提升,而现在最新的标准就是eMMC 5.1。 顶级手机的专利—UFS闪存到底是个什么鬼? 图 UFS:Univeral Flash Storage,我们可以将它视为eMMC的进阶版,是由多个闪存芯片、主控、缓存组成的阵列式储存模块。UFS弥补了eMMC仅支持半双工运行(读写必须分开执行)的缺陷,可以实现全双工运行,所以性能得以翻番。 顶级手机的专利—UFS闪存到底是个什么鬼? 图 比如,采用UFS 2.1闪存的手机大都可以获得800MB/s的连续读取性能。但是,魅族PRO 7官方表示配备了UFS 2.1闪存,但实际测验的连续读取速度却只有500MB/s左右。这并非魅族虚标,而是PRO 7搭载的联发科Helio X30处理器仅支持单通道UFS总线接口,所以无法100%发挥出UFS 2.1闪存的性能。 顶级手机的专利—UFS闪存到底是个什么鬼? 图 顶级手机的专利—UFS闪存到底是个什么鬼? 图 苹果从iPhone 6s开始也引入了超高速闪存,但它却不是我们熟悉的UFS,而是一种名为“NVMe”的闪存芯片。实际上,NVMe和UFS的本质都是NAND,只是协议层面有所差别而已,NVMe协议比UFS协议更高效,所以在绝大多数测验项目中,采用NVMe协议的iPhone总能在读写速度上领先于同期安卓手机的UFS。 UFS 3.0为5G保驾护航 问题来了,面对5G网络起步1.25GB/s级别的下载速度,哪怕是UFS 2.1也有些力不从心。怎么办? 好消息是,固态技术协会(JEDEC)在前不久正式发布了UFS 3.0标准(JESD220D、JESD223D),和UFS储存卡V1.1标准(JESD220-2A)。其中,UFS 3.0就刚好可以成为与5G网络搭档的储存技术。 顶级手机的专利—UFS闪存到底是个什么鬼? 图 三星已经宣告,将在2018年第一季首发推出UFS 3.0接口的产品。由于麒麟970、骁龙845、Exynos 9810等研究较早,所以并没有赶上UFS 3.0标准的支持,但下半年的麒麟980,将在2019年发布的骁龙85x、Exynos 99xx应该可以对其加以支持,从而满足5G时代的更高速读写需要。 如何辨别手机储存芯片 在过去,只有旗舰级处理器才支持UFS闪存,而如今包括骁龙660和Helio P30在内的新一代中端处理器也支持UFS闪存。虽然现阶段搭载骁龙660/Helio P30芯片的手机为了降低成本选用的都是eMMC 5.1,但不排除未来会有中端机也通过武装UFS闪存提升竞争力。所以,咱们还是有必要学习一下如何辨别手机配备闪存的技术标准。 在网上搜索下载名为“P10Check”的使用,安装运行后就能自动反馈出手机的闪存标准到底是eMMC还是UFS,可惜该软件无法进一步细分UFS的版本(如UFS2.0还是UFS2.1)。 顶级手机的专利—UFS闪存到底是个什么鬼? 图 小提示:受制于闪存芯片可能面临缺货/涨价的风险,部分手机厂商可能会为热销手机准备多家供应商的闪存芯片。比如前几个批次手机的闪存来自三星,后续改为Toshiba,最后批次为闪迪。不一样供应商的闪存芯片在性能上可能存在细微差距,关于这一点大家需要做到心里有数。 |