媲美SSD的速度UFS存儲(chǔ)卡能否成為手機(jī)的助力

存儲(chǔ)卡已成手機(jī)拖累

三星Galaxy S系列曾一直以支持存儲(chǔ)卡擴(kuò)充為主打賣點(diǎn)，然而在Galaxy S6時(shí)代卻出現(xiàn)了“斷檔”，取消了對(duì)存儲(chǔ)卡的支持。對(duì)此三星的解釋是，因UFS 2.0超高速嵌入式閃存的介入而不得不放棄擴(kuò)展。

那么，UFS 2.0是什么？

簡單來說，UFS 2.0是比eMMC 5.1更先進(jìn)的存儲(chǔ)技術(shù)（或者稱為閃存規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)）。UFS 2.0的順序讀取速度可輕松突破400MB/s大關(guān)（見表），如果將APP和數(shù)據(jù)全部保存在USB 2.0閃存中，系統(tǒng)運(yùn)行所需的加載時(shí)間將大幅縮短。

反觀手機(jī)存儲(chǔ)卡（Micro SD標(biāo)準(zhǔn)），哪怕是高端（64GB約500元）的Class 10（UHS-U3）級(jí)別，其讀取速度也不過95MB/s，寫入速度90MB/s而已（圖1）。而主流價(jià)位（64GB不足150元）的Class 10（UHS-U1）存儲(chǔ)卡，其讀/寫速度則多在80MB/s和25MB/s的檔次上。因此，如果配備UFS 2.0閃存的手機(jī)插入了存儲(chǔ)卡，而用戶又將APP或數(shù)據(jù)保存在了存儲(chǔ)卡中，啟動(dòng)APP或進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)的速度自然會(huì)大打折扣。

為了解決這個(gè)缺陷，隨后上市的三星Galaxy S7和魅族Pro5等手機(jī)雖然支持存儲(chǔ)卡（圖2），但默認(rèn)卻都不允許將APP安裝在存儲(chǔ)卡，而存儲(chǔ)卡的主要用途只是用來存儲(chǔ)視頻和音樂等多媒體文件，其目的就是最大限度避免存儲(chǔ)卡影響到UFS 2.0的發(fā)揮。

UFS和閃存卡聯(lián)姻

早在2016年3月，JEDEC組織就發(fā)布了JEDEC220 UFS 1.0存儲(chǔ)卡擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)（圖3）。沒錯(cuò)，就是讓存儲(chǔ)卡也用上UFS的高速機(jī)制，進(jìn)一步縮短存儲(chǔ)卡與移動(dòng)設(shè)備內(nèi)置存儲(chǔ)芯片的性能差距。4個(gè)月之后，三星終于推出了全球首款基于UFS 1.0標(biāo)準(zhǔn)的可移除存儲(chǔ)卡（類似Micro SD），首批產(chǎn)品將包含32GB、64GB、128GB、256GB四種容量（圖4）。

看到這里，可能有讀者會(huì)產(chǎn)生疑問：手機(jī)用的是UFS 2.0閃存，而前文提到的“UFS 1.0存儲(chǔ)卡”難道是手機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)過時(shí)淘汰的UFS 1.0嗎？

答案是否定的。UFS 1.0存儲(chǔ)卡就是基于新的UFS 2.0設(shè)計(jì)并兼容UFS HCI 2.0標(biāo)準(zhǔn)，完全沿襲了UFS 2.0所有的功能特性。比如，UFS 1.0存儲(chǔ)卡支持同時(shí)讀寫操作和后臺(tái)操作、多邏輯單元、擦寫數(shù)據(jù)安全、寫入保護(hù)、任務(wù)管理和功耗管理等。

那么，三星UFS 1.0存儲(chǔ)卡的速度有多快？答案是530MB/s和170MB/s的持續(xù)讀/寫性能，這個(gè)速度已經(jīng)足以媲美SATA3.0接口的SSD固態(tài)硬盤！如果拿它和傳統(tǒng)頂級(jí)Micro SD存儲(chǔ)卡進(jìn)行對(duì)比，其讀取速度足足提升了4.5倍，寫入速度也有著2倍的提升。此外，在大家更關(guān)心的隨機(jī)讀寫性能方面，UFS 1.0存儲(chǔ)卡可達(dá)40000 IOPS（讀）和35000 IOPS（寫），較傳統(tǒng)Micro SD存儲(chǔ)卡更是分別提升了20倍和450倍！

沒錯(cuò)，在這種新一代存儲(chǔ)卡的加持下，以智能手機(jī)為代表的移動(dòng)設(shè)備再也不用擔(dān)心存儲(chǔ)卡會(huì)成為內(nèi)置存儲(chǔ)芯片的累贅，哪怕是再苛刻的發(fā)燒玩家也能安心享用它所帶來的擴(kuò)容體驗(yàn)。

問題來了，智能手機(jī)啥時(shí)可以享用這道UFS 1.0存儲(chǔ)卡的大餐呢？

可遠(yuǎn)觀不可褻玩焉

很遺憾，UFS 1.0存儲(chǔ)卡短期內(nèi)的服務(wù)對(duì)象只限于單反相機(jī)、3D VR相機(jī)、動(dòng)作錄像機(jī)、無人機(jī)等需要高分辨率、高速捕捉的設(shè)備。換句話說，這種新興的存儲(chǔ)設(shè)備壓根兒就沒有考慮過手機(jī)。

首先，雖然UFS 1.0存儲(chǔ)卡的最大尺寸和Micro SD一樣都是15mm×11mm×1mm，但它卻采用了類似鯊魚鰭的不規(guī)則的波浪形設(shè)計(jì)，這意味著它無法直接安裝進(jìn)Micro SD讀卡器的卡槽里。

此外，UFS 1.0存儲(chǔ)卡的底部的金手指數(shù)量和位置較Micro SD也有了質(zhì)的變化，將針腳從邊緣轉(zhuǎn)移到了存儲(chǔ)卡中心的位置（圖5），這意味著哪怕你暴力地將UFS 1.0存儲(chǔ)卡塞進(jìn)了Micro SD讀卡器的卡槽里，它也無法被正確識(shí)別和使用。

最重要的一點(diǎn)是，想100%發(fā)揮UFS 1.0存儲(chǔ)卡的性能，還需要讀卡器主控芯片支持這種新興的標(biāo)準(zhǔn)。舉個(gè)最簡單的例子，想讓UFS 1.0存儲(chǔ)卡跑出530MB/s的讀取速度，需要將其安裝在專用的讀卡器里，連接PC上的USB3.1接口，安裝好驅(qū)動(dòng)程序后再進(jìn)行測試。

火速鏈接

如果你想了解UFS 2.0與eMMC和手機(jī)之間的關(guān)系，請(qǐng)參考本刊2016年第9期《eMMC的接班人 UFS能為移動(dòng)設(shè)備帶來什么》這篇文章，掃碼即看。