淘新聞

測試後吃驚!手機用UFS比eMMC到底快在哪?

目前主流Android手機使用的內置快閃記憶體規格主要有兩種,第一種是目前廣泛使用的eMMC,第二種就是被設計出來替代eMMC的UFS。

使用兩種快閃記憶體規格的手機在日常使用體驗上有哪些不同,這將是本文重點介紹的內容。

一直以來,我們都在強調手機運行越快越好,但這不單指處理器的運算速度。智慧手機是很多高精尖部件的集成體,很多時候單一部件的性能強弱決定了手機整體的高度。

什麼是eMMC和UFS?

日常選機大家往往關注64GB、128GB等存儲空間,卻很少像選筆記本關注SSD一樣關注手機快閃記憶體規格。首先手機儲存容量、固態硬碟(SSD)、U盤和SD卡等使用的都是一種叫做NAND的儲存介質,NAND快閃記憶體是一種非易失性存儲技術,即斷電後仍能保存資料。它的發展目標就是降低每比特存儲成本、提高存儲容量。

無論是eMMC還是UFS都是在NAND存儲晶片的基礎上,再加上了控制晶片,接入標準介面,進行標準封裝,形成一個高度集成的儲存模組。

手機快閃記憶體的設計概念,就是為了簡化手機內記憶體的使用,

將NAND Flash晶片和控制晶片設計成1顆MCP晶片,手機客戶只需要採購晶片,不需要處理其它繁瑣的NAND Flash相容性和管理問題。

eMMC和UFS都是面向移動端快閃記憶體的標準,其中eMMC全稱為“embedded Multi Media Card”,即嵌入式的多媒體存儲卡,eMMC從eMMC4.3一路發展到4.4、4.5直到現在的5.0、5.1,傳送速率也從50MB/s一路狂飆到200MB/s直到現在eMMC5.1的600MB/s,不過實際使用中讀取速率都會低於低於理論值,比如搭載eMMC5.1的手機一般讀取速度在250MB/s。

不過對於eMMC來說600MB/s已經是極限,通過平行介面提升介面速率越發困難,介面串列提供了更高速率的可能,這就是後來的UFS標準。UFS使用高速序列介面替代了平行介面,改用了全雙工方式,收發資料可以同時進行。

相比eMMC,JEDEC發佈了全新的USF 2.0標準在介面速率上提升不少,全新的USF 2.0有兩個版本,其中UFS 2.0 HS-G2的理論頻寬為5.8Gbps,大約740MB/s,更快速的UFS 2.1 HS-G3的理論頻寬更是達到了11.6Gbps,約1.5GB/s。

上面這張圖很好的反映出了eMMC和UFS兩種規格之間的速率差異,而關於手機快閃記憶體頻寬的提升並沒有停止,根據路線圖,明年我們有望在手機上UFS3.0的身影,其頻寬峰值將超過2.4GB/s。

截至目前,大多數手機會採用eMMC存儲介面,

但是我們看到eMMC本身存在速率瓶頸,比如不能同時讀寫,也就是我們在連接電腦導圖片的時候,並沒有辦法同時往手機拷貝資料,另外在傳一些大體積的資料時,往往頻寬的限制會很慢

而UFS2.X介面無論在性能和速率上都更勝一籌,並真正在改善移動設備的操作體驗。如果用一個詞來UFS介面帶來改善,那就是更快的回應能力。

最新的Android系統已經根據UFS2.0的多執行緒讀取能力進行了優化,

一個最直觀的變化是我們的手機在讀取檔上花費的時間會更少,另外打開應用程式的時間也變短,一旦軟體發展人員優化各自的App,充分利用UFS,這種移動體驗就會持續得到改善。總而言之UFS2.0的存在讓我們的手機看起來反應更快

實際體驗 UFS比eMMC快在哪?

前面我們提到UFS比eMMC可以提升檔讀寫速度,應用到實際使用中主要表現為手機解壓大型遊戲和載入大型遊戲的時間會變短。除了這些,使用會更快的UFS介面的手機要比eMMC在實際表現的差異還是比較明顯的,下面這段視頻可以很清晰的表現出兩種規格的差異。

多工執行回應速度更快

擁有UFS2.0介面手機,LVDS(低壓差分信號)有專門序列介面,讀寫操作同時進行; CQ(命令)佇列動態調配任務,無需等待上一進程結束。相反eMMC介面的手機讀寫必須分開執行,指令也是打包的,在速度上就已經是略遜一籌,在執行多工時eMMC自然要慢一步。

低延遲,UFS回應速度快3倍

在讀取大型遊戲以及大體積檔時,UFS2.0所需時間更短,載入一款遊戲所需要的時間為eMMC5.0的1/3,相應在體驗遊戲時UFS2.0的手機延遲更低,畫面更流暢。

連續快拍的照片寫入更快

UFS和eMMC體驗上的區別還在連續拍照上,連續拍照時UFS讓照片寫入更快,從下面的對比可以看出,不同介面標準的手機在連續拍照時,因為寫入速度的限制eMMC拍攝時從按下快門到存儲一張照片花費的時間更長,而UFS縮短了存儲時間從而可以讓我們可以在同一時間內抓拍到更多照片。

相冊圖片縮略圖載入時間更短

這一點相信大家深有體會,很多人的手機裝滿了幾百張甚至上千張照片,當你打開相冊的圖片縮略圖很明顯的看到載入的過程,這就是手機在讀取快閃記憶體中的照片時更不上刷新的速度造成的。優秀的手機螢幕時畫面會隨著滑動流暢載入,而差一點的手機就會明顯體會到載入時的卡頓。

速度快了 功耗也更低

UFS介面在提升了速率之後,也就意味著在相同的任務面前它所花費的時間更短,更高的效率意味著更低的功耗。在同時工作的時候UFS的功耗要比eMMC低出10%,日常工作中大約能省35%的功耗,這對於目前的智慧手機續航無疑是更好的選擇。

可以看出移動設備快閃記憶體毫無疑問都會走向更有未來的UFS介面標準,協同處理器讓我們的手機在應對更多場景時不會卡頓,尤其是5G網路即將帶來的資料狂潮,則會讓UFS更有用武之地。