eMMC & UFS 傻傻分不清？教你认识手机闪存

​从不同角度来说，假期延长既是好事也是麻烦事，好的一面就是不用每天早起挤地铁，心安理得当个死宅，麻烦的一面嘛，可想而知相当长的一段时间内没有新产品，所以每日一更的内容选题……哎，好难。思来想去，还是说一下标题上这点事吧，尽管转头一想应该早就写过一次，权当温习一下。

首先说点基础中的基础。

闪存，英文叫 flash memory 简称 flash，是电子式的永久性存储器，区别于磁性存储的磁盘和激光刻录的光盘。它以芯片为存在形式，因此最大的优点就是体积极小，对于手机、U 盘等便携式设备和存储器来说，闪存是不二选择，同时性能好的话，读写速度远超其他永久存储器，进而消费级最快的存储器 SSD 也基于闪存技术。

而对于手机而言，闪存有时会被称作 ROM，中文学名只读存储器。很明显这种叫法是有问题的，因为手机闪存都是可读写的，这其实和 PC 那边管所有永久性存储器都叫磁盘一样，因为历史而约定俗成的叫法，无需太过在意。

手机上的闪存都是集成主控和存储颗粒的嵌入式芯片，我们一般按照协议和接口类型不同，分为两大类，一是嵌入式多媒体卡，缩写是 eMMC，另外一种是嵌入式通用闪存，缩写 eUFS，通常简称为 UFS。这二位通常都还有数字尾缀，代表实际产品对应的协议版本号，严格来说对应比较复杂的内容，而对于普通消费者来说，只需要记住两点，市面上的 UFS 比所有 eMMC 都快，而同样类型的闪存，后面的数字越大就是越快。

此外，你们还能看到另一个缩写，MCP，学名是多制层封装芯片，它并不是第三类闪存，而是代表闪存内存二合一封装芯片的意思，我们通常用 eMCP 和 uMCP 来对应区分采用 eMMC 和 UFS 的产品。噢对了，稍早的时候，因为 uMCP 的 UFS2.1 产品普遍都只配备了一个 lane，导致读写速度只有独立 UFS2.1 的一半，所以这段时间 uMCP 是半速 UFS 的代名词，不过随着三星新品 KM8V8001JM-B813 搭配骁龙 765G 平台上市，这一规律从此作古。

基本概念到这就差不多了，接下来说说，怎么看你自己手机上的闪存。

首先当然是所有存储器都共同的办法，测速，我们通常采用 AndroBench 来进行，其他可采用的工具还有 PCMark、A1 SD Bench 和 AndeBench 等等，不过用得不多，解读上不成体系，这里就不细讲了。

对 AndroBench 成绩来说，最大的标志是第一行的连续读取，目前市面现存的 eMMC 都是 5.1 版本，多数产品都在 200-300MB/s，凤毛麟角稍快，但不会接近 400；半速 UFS2.1 则多在 400-500MB/s 左右，满速 UFS2.1 则在 700MB/s 以上，多的能近千；而最快的 UFS3.0 则多在 1400MB/s 上下。

测速可以全面反映实际的体验，而我们需要注意，闪存的速度不仅和闪存自己有关，也和平台支持程度有关，这样如果速度不及预期，就需要有更进一步的方法。这种方法是查询闪存型号，最早就是在华为 P10 系列闪存门的时候开始流行，因为华为当时混用了三种闪存，公众当时对于闪存的了解也不深，进而需要查询到型号再对比闪存厂商的资料来实锤。

当时是通过调用终端查询系统文件的方式来进行，一段时间后就很真实地用不了了，于是后来开发了一种新的方法，通过错误报告搜索内容，目前大部分 UFS 手机都能用，只要数据采集全面的话。

我们一般见到的闪存多数产自三个大厂，为首的是三星，型号以 K 开头，多数产品在三星半导体官网有公示，可以随时查阅。

【查 MCP】

https://www.samsung.com/semiconductor/cn/mcp/

【查 eMMC】

https://www.samsung.com/semiconductor/cn/estorage/emmc/

【查 UFS】

https://www.samsung.com/semiconductor/cn/estorage/eufs/

排名第二的大厂是东芝，在部分采用 UFS 的大批量机型中会见到，型号以 T 开头，似乎不生产 MCP 芯片。值得注意的是，东芝存储器在去年 7 月份更名为铠侠电子（KIOXIA），因此想查型号需要去铠侠官网。

【查 UFS】

https://business.kioxia.com/en-us/memory/mlc-nand/ufs.html

【查 eMMC】

https://business.kioxia.com/en-us/memory/mlc-nand/emmc.html

第三是 SK 海力士，尽管有生产独立 UFS，但市面出现的产品以 MCP 为主，不生产独立 eMMC，集中于中低端，型号以H开头。

【查 MCP】

https://www.skhynix.com/products.do?ct1=53&ct2=54&lang=cha

【查 UFS】 https://www.skhynix.com/products.do?ct1=55&ct2=56&lang=cha

还有一些边缘厂商，偶尔能见到，比如闪迪，因为被西部数据收购，因此会写西数的代号，去年中兴的旗舰机型就采用了它提供的 UFS2.1。详情可以去西数官网下载产品简介。

【传送门】

https://www.westerndigital.com/products/embedded-removable-flash

镁光也有生产 UFS 和 eMMC，不过很遗憾，笔者印象里并没有哪款产品用了镁光闪存。

【查 UFS】

https://www.micron.com/products/managed-nand/universal-flash-storage/part-catalog

查 eMMC

https://www.micron.com/products/managed-nand/emmc/part-catalog

【查 eMCP】

https://www.micron.com/products/multichip-packages/emmc-based-mcp/part-catalog

最后是一家未知的厂商，产品是独立 UFS 芯片，目前只见到华为机型有使用。

有关手机闪存，看完上面的内容就差不多了，还有疑问的话，欢迎评论交流。

NAND、DDR、LPDDR、eMMC、UFS、eMCP、uMCP的区别

一、NAND

NAND Flash存储器是Flash存储器的一种，属于非易失性存储器，其内部采用非线性宏单元模式，为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。NAND Flash存储器具有容量较大，改写速度快等优点，适用于大量数据的存储，因而在业界得到了越来越广泛的应用，如闪存盘、固态硬盘、eMMC、UFS等。

根据其不同的工艺技术，NAND已经从最早的SLC一路发展到如今的MLC、TLC、QLC和PLC。

按速度价格对比排序：SLC>MLC>TLC>QLC>PLC

按容量大小对比排序：PLC>QLC>TLC>MLC>SLC

目前主流的应用解决方案为TLC和QLC。SLC和MLC主要针对军工，企业级等应用，有着高速写入，低出错率，长耐久度特性。

除此，NAND Flash根据对应不同的空间结构来看，可分为2D结构和3D结构两大类：

下面是各大NAND Flash芯片生产厂商在3D NAND Flash产品的量产状况：

二、DDR、LPDDR

DDR全称Double Data Rate（双倍速率同步动态随机存储器），严格的来讲，DDR应该叫DDR SDRAM，它是一种易失性存储器。虽然JEDEC于2018年宣布正式发布DDR5标准，但实际上最终的规范到2020年才完成，其目标是将内存带宽在DDR4基础上翻倍，速率3200MT/s起，最高可达6400MT/s，电压则从1.2V降至1.1V，功耗减少30%。

LPDDR是在DDR的基础上多了LP(Low Power)前缀,全称是Low Power Double Data Rate SDRAM，简称“低功耗内存”，是DDR的一种，以低功耗和小体积著称。目前最新的标准LPDDR5被称为5G时代的标配，但目前市场上的主流依然是LPDDR3/4X。

DDR和LPDDR的区别？

应用领域不同。DDR因其更高的数据速率、更低的能耗和更高的密度广泛应用于平板电脑、机顶盒、汽车电子、数字电视等各种智能产品中，尤其是在疫情期间，由于在家办公、网课和娱乐的增加，平板电脑、智能盒子的需求也逐步攀升，这对DDR3、DDR4的存储性能要求更高、更稳定。

而LPDDR拥有比同代DDR内存更低的功耗和更小的体积，该类型芯片主要应用于移动式电子产品等低功耗设备上。

LPDDR和DDR之间的关系非常密切，简单来说，LPDDR就是在DDR的基础上面演化而来的，LPDDR2是在DDR2的基础上演化而来的，LPDDR3则是在DDR3的基础上面演化而来的，以此类推。但是从第四代开始，两者之间有了差别或者说走上了不同的发展，主要因为DDR内存是通过提高核心频率从而提升性能，而LPDDR则是通过提高Prefetch预读取位数而提高使用体验。同时在商用方面，LPDDR4首次先于DDR4登陆消费者市场。

三、eMMC、UFS

eMMC ( Embedded Multi Media Card) 采用统一的MMC标准接口， 把高密度NAND Flash以及MMC Controller封装在一颗BGA芯片中。针对Flash的特性，产品内部已经包含了Flash管理技术，包括错误探测和纠正，flash平均擦写，坏块管理，掉电保护等技术。用户无需担心产品内部flash晶圆制程和工艺的变化。同时eMMC单颗芯片为主板内部节省更多的空间。

简单地说，eMMC=Nand Flash+控制器+标准封装

eMMC具有以下优势：

1.简化类手机产品存储器的设计。

2.更新速度快。

3.加速产品研发效率。

UFS：全称Universal Flash Storage，我们可以将它视为eMMC的进阶版，同样是由多个闪存芯片、主控组成的阵列式存储模块。

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，所以性能得到翻番。

四、eMCP、uMCP

eMCP是结合eMMC和LPDDR封装而成的智慧型手机记忆体标准，与传统的MCP相较之下，eMCP因为有内建的NAND Flash控制芯片，可以减少主芯片运算的负担，并且管理更大容量的快闪记忆体。以外形设计来看，不论是eMCP或是eMMC内嵌式记忆体设计概念，都是为了让智慧型手机的外形厚度更薄，更省空间。

uMCP是结合了UFS和LPDDR封装而成的智慧型手机记忆体标准，与eMCP相比,国产的uMCP在性能上更为突出，提供了更高的性能和功率节省。

eMMC是将NAND Flash芯片和控制芯片都封装在一起，eMCP则是eMMC和LPDDR封装在一起。对于手机厂商而言，在存储产业陷入缺货潮的关键时期，既要保证手机出货所需的Mobile DRAM，又要保证eMMC货源，库存把控的难度相当大，所以eMCP自然成为大部分中低端手机首选方案。

uMCP是顺应UFS发展的趋势，满足5G手机的需求。

高端智能型手机基于对性能的高要求，CPU处理器需要与DRAM高频通讯，所以高端旗舰手机客户更青睐采用CPU和LPDDR进行POP封装，这样线路设计简单，可以减轻工程师设计PCB的难度，减少CPU与DRAM通讯信号的干扰，提高终端产品性能，随之生产难度增大，生产成本也会增加。

5G手机的发展将从高端机向低端机不断渗透，从而实现全面普及，同样是对大容量高性能提出更高的要求，uMCP是顺应eMMC向UFS发展的趋势。

uMCP结合LPDDR和UFS，不仅具有高性能和大容量，同时比PoP +分立式eMMC或UFS的解决方案占用的空间减少了40%，减少存储芯片占用并实现了更灵活的系统设计，并实现智能手机设计的高密度、低功耗存储解决方案。

综上所述简单总结一下：

eMMC=Nand Flash+控制器（Controller）+标准封装

UFS=eMMC的进阶版

eMMC：半双工模式 UFS：全双工模式

eMCP=eMMC+LPDDR+标准封装

uMCP=UFS+LPDDR+标准封装

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