闪存和NAND有什么区别闪存门风头刚过 UFS的新标准又来了

发布时间 : 2024-11-24

作者 : 小编

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闪存门风头刚过 UFS的新标准又来了

为了体验10s开机，很多童鞋都给家里的PC换上了SSD固态硬盘，那速度绝非HDD机械硬盘可比。在手机领域，不同材质的闪存同样有着速度上的差异，而年初华为闪存门事件就加速了eMMC和UFS技术的知识普及。

啥？你还不知道eMMC和UFS的差别？

好吧，那咱们先来简单温习一下，再来看看足以媲美PC领域NVMe SSD速度的新手机闪存技术。

eMMC是个啥？

eMMC（Embedded Multi Media Card）是智能手机领域普及度最高的存储单元，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 ，从而大幅降低多芯片的空间占用和布线难度问题，是帮助手机瘦身的不二法门。

想提升这种存储单元的性能，只有不断改进eMMC的总线接口，于是就有了eMMC4.4、eMMC4.5、eMMC5.0和eMMC5.1的不算演进。

eMMC5.1闪存的速度

可惜的是，eMMC的结构性质（只支持半双工运行，即读写必须分开执行），注定它不可能获得太强的性能。 以最新的eMMC5.1为例，其实际持续读取速度也就在280MB/s上下。

UFS是个啥？

UFS（通用闪存存储）可以视为eMMC的进阶版，它也是由NAND闪存和主控打包的一种封装形式，但它的物理结构却是由多个闪存芯片、主控、缓存组成的阵列式存储模块 。

我们可以将UFS和eMMC理解为PC硬盘领域从IDE并口向SATA串口的进化 ，它支持全双工运行（可同时进行读写操作），电源管理也更为高效（更省电）。

UFS目前存在UFS2.0（HS-G2）和UFS2.1（HS-G3）两个标准，前者的顺序读取速度约500MB/s左右，而后者的速度可以超过700MB/s。

UFS2.0闪存的速度

UFS2.1闪存的速度

某些手机厂商的高端机型会采用两种UFS闪存混搭的供货策略，抽到一等奖就是UFS2.1，二等奖则是UFS2.0，而这也是饱受玩家诟病的所在。

UFS3.0吓坏SSD

在UFS2.1中，其实还存在Gen1和Gen2两套标准，前者最大吞吐带宽为800MB/s，后者则可达1333MB/s。目前Android手机领域的UFS2.1应该都还停留在Gen1。

然而，追求更快始终是科技类产品的目标，所以UFS标准自然也不能停步不前。据悉，最新的UFS3.0标准已经在制定途中了，根据主控厂商群联电子披露，UFS3.0会在UFS2.1 Gen2的基础上直接翻番，一举做到2666MB/s的最大吞吐带宽！

这个速度，已经可以媲美PC领域高端的NVMe SSD了，这回手机再也不会因存储性能的瓶颈被老大哥笑话了。

需要注意的是，UFS 3.0控制器的面积、功耗和成本都会高于UFS 2.1 Gen2，但仍会明显低于UFS 2.0，未来会随着工艺技术的改进而不断优化 。而且该技术现在还在制定中，距离普及量产还有一段时间。也许等到UFS3.0普及时，PC领域已经出现更快的SSD标准了.....

无论如何，我们都是希望手机读写速度越快越好，虽然通过系统层面的优化，eMMC5.1和UFS2.1在实际体验上差别不大（真的假的？），但在大像素的高速连拍、大容量的数据拷贝过程中，不同闪存标准之间的差异还是很明显的。

闪存30和21之间的区别有多大？性能更高，能耗反而更低

闪存规格UFS 3.0是UFS 2.1的升级版本。相比之下，在性能、功耗方面都有很大的区别。下面就从这两个方面来详细了解一下。

UFS 2.1是在UFS 2.0版标准的基础上做了小范围的改动。主要是强化了存储的安全性，比如CPU侧的硬加密功能等。接口速率方面，在实际测试中，顺序读取速度约500MBps，双通道可以达到800MBps。随机读取的速度约120MBps，双通道可以达到170MBps。

UFS 3.0是UFS 2.1标准的基础上做了大版本的改动，速率有很大提升。在实际测试中，顺序读取速度约为1.48GBps，双通道可以达到2.9GBps，基本是2.1版本的3倍。随机读取速度约150MBps，双通道可以达到220MBps，这里和2.1版区别不大。

在功耗方面，UFS 3.0采用了全新的NAND存储器。芯片的供电电压相比UFS 2.1降低了不少。

给闪存颗粒供电的VCC电源从2.9V降到了2.5V。给主控供电的VCCQ从1.8V降到了1.2V。

而接口电压降低了，在同样电流的情况下，功耗直接就降低了。同时，芯片功耗的降低，芯片的发热也就减少了，发热减小又间接降低了功耗。根据实际测试发现。

UFS3.0每GB顺序读取功耗比UFS2.1降低了60%UFS3.0每GB顺序写入功耗比UFS2.1降低了48%

UFS 3.0是2.1的升级后的新的标准。顺序读写性能提高了2倍有余，随机读写相差不大。得益于新的NAND存储芯片，UFS 3.0电压降低不少，功耗下降也不少。