华为闪存门背后：手机用UFS比eMMC快在哪

华为闪存门背后：手机用UFS比eMMC快在哪

我们一直在强调手机越快越好，但这不仅仅与处理器的速度有关。 一部智能手机是众多高精度元器件的集成。 很多时候，单个部件的性能决定了手机的整体高度。 本期《发烧学堂》就为大家带来一个近期备受关注却又容易被忽视的手机部件——闪存。 目前主流手机使用的内置闪存规格主要有两种。 第一个是目前应用广泛的eMMC，第二个是UFS，旨在替代eMMC。 使用这两种闪存规格的手机在日常使用体验上有何不同？ ，这将是本文的重点。

eMMC 和 UFS 是什么？

人们在日常生活中选机时往往会关注64GB、128GB等存储空间，而在选笔记本时却很少关注SSD等手机的闪存规格。 首先，手机、固态硬盘（SSD）、U盘、SD卡的存储容量都是使用一种叫做NAND的存储介质。 NAND闪存是一种非易失性存储技术，即断电后数据仍能保存。 其发展目标是降低每比特的存储成本，增加存储容量。

eMMC和UFS都是以NAND存储芯片为基础，加上控制芯片，连接标准接口，标准封装，形成高度集成的存储模块。

手机闪存的设计理念是简化手机内存的使用。 NAND Flash芯片和控制芯片设计为一个MCP芯片。 手机客户只需购买芯片，无需处理其他繁琐的NAND Flash兼容性和管理问题。

eMMC和UFS都是移动闪存的标准。 eMMC的全称是“Multi Media Card”，是一种嵌入式多媒体存储卡。 与 MMC 一样，eMMC 使用 8 位并行接口和半双工模式。 不能同时使用。 读写数据，不支持多线程。 eMMC从eMMC4.3一路发展到4.4、4.5到现在的5.0、5.1，传输速度也从50MB/s飙升到200MB/s到现在eMMC5.1的600MB/s，但是实际读取速率在使用中会低 因为低于理论值，比如搭载eMMC5.1的手机一般读取速度为250MB/s。

然而对于eMMC来说，600MB/s已经是极限了。 通过并行接口提高接口速率的难度越来越大。 串行接口提供了更高速率的可能，也就是后来的UFS标准。 UFS使用高速串行接口代替并行接口，并采用全双工模式，这样可以同时发送和接收数据。

与eMMC相比，JEDEC发布了新的USF 2.0标准，大大提高了接口速率。 新的USF 2.0有两个版本，其中UFS 2.0 HS-G2的理论带宽为5.8Gbps，约740MB/s，速度更快 UFS 2.1 HS-G3的理论带宽达到了11.6Gbps，约1.5GB/s秒。

UFS和eMMC速度差异

上图很好的体现了eMMC和UFS的速率差异，手机闪存带宽的提升一直没有停止。 根据路线图，我们有望在明年的手机上看到UFS3.0。 峰值带宽将超过2.4GB/s。

到目前为止，大部分手机都会使用eMMC存储接口，但是我们看到eMMC本身存在速度瓶颈，比如不能同时读写，也就是我们连接电脑导入图片的时候，没办法同时复制数据到手机。 在传输一些大容量数据时，带宽限制往往很慢。

UFS 和 eMMC 标准的区别

UFS2.X接口在性能和速度上更胜一筹，真正提升了移动设备的操作体验。 如果要用一个词来形容UFS界面的提升，那就是更快的响应速度。 最新系统针对UFS2.0的多线程读取能力进行了优化。 一个最直观的变化就是我们的手机阅读文件的时间会变少，打开应用程序的时间也会缩短。 一旦软件开发人员优化他们的应用程序以充分利用 UFS，这种移动体验将继续得到改善。 总而言之，UFS2.0的存在让我们的手机似乎反应更快了。

UFS实际体验比eMMC快在哪里？

前面我们提到UFS相比eMMC可以提高文件读写速度。 应用到实际使用中ufs 20手机，主要体现在手机解压加载大型游戏的时间会缩短。 除了这些，使用更快的UFS接口的手机与eMMC相比，实际性能上的差异还是比较明显的。 以下视频可以清楚地显示两种规格之间的差异。

1、多任务执行响应速度更快

UFS2.0接口手机，LVDS（低压差分信号）有专用串行接口，可同时进行读写操作； CQ（命令）队列动态分配任务，无需等待上一个进程结束。 反倒是eMMC接口的手机读写要单独执行，指令也打包了，速度上已经稍逊一筹。 在执行多任务时，eMMC 自然是慢了一步。

UFS 支持多任务处理

2.低延迟，UFS响应速度快3倍

在读取大型游戏和大容量文件时，UFS2.0所需时间更短，加载一个游戏所需时间是eMMC5.0的1/3。 低，画面更流畅。

UFS 响应更快

3.连续抓拍的照片写入速度更快

UFS 和 eMMC 体验上的区别还是在于连拍。 UFS让连拍时写入照片的速度更快。 从下面的对比可以看出，不同接口制式的手机在连续拍照时，eMMC拍摄受到写入速度的限制。 从按下快门到存储照片需要更长的时间，而UFS缩短了存储时间，让我们可以同时拍摄更多照片。

UFS写照片更快

4.相册图片缩略图加载时间更短

这一点相信大家都深有体会。 很多人的手机里都装满了成百上千张照片。 打开相册中的图片缩略图，可以清晰的看到加载过程。 这是手机在读取闪存中的照片。 这是由更快的刷新率引起的。 优秀的手机屏幕滑动加载图片会很流畅，而劣质的手机在加载时会明显出现卡顿现象。

UFS 缩略图加载速度更快

5.速度更快，功耗更低

UFS接口提速后，意味着面对同样的任务花费的时间更少ufs 20手机，更高的效率意味着更低的功耗。 同时工作时，UFS的功耗比eMMC低10%，日常工作可节省约35%的功耗。 这对于目前的智能手机续航来说，无疑是一个更好的选择。

UFS 低功耗

由此可见，移动设备的闪存无疑会朝着更加面向未来的UFS接口标准迈进。 协处理器让我们的手机可以应对更多的场景不卡顿，尤其是5G网络即将带来的数据狂潮。 让 UFS 更有用。