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技術優勢決定產業地位 UFS 3.0緣何為5G旗艦標配?

  【天極網手機頻道】隨著近年通信技術的發展,位于產業鏈下游的手機終端,成為距離用戶最近的“技術普及者”。 從Hi-Fi音質,拍照像素,到全面屏,芯片,“真假5G”,再到近幾日火熱的UFS閃存技術,消費者購機參考的硬性條件,已經從產品外觀逐漸走入機身內部。

  以高速閃存技術UFS作為關鍵詞的百度搜索指數來看,近半年來,全網關注度呈現兩波高潮:第一波高潮出現在5月中旬,另一波就是9月末。發生了什么?

  從下圖可以看到,A點峰值出現在5月16日,百度指數2,056。這一天,一加發布新旗艦,宣布一加7全系搭載高通驍龍855芯片,并支持最新UFS 3.0高速閃存。

  E點峰值出現在9月24日,百度指數1,737。在一眾廠商扎堆發布5G新機的9月,這一天高調亮相的某品牌旗艦機型,搭載更新的高通驍龍855 Plus芯片,卻依舊使用了上一代UFS 2.1的閃存,瞬間掀起業內輿論小高潮。

技術優勢決定產業地位 UFS 3.0緣何為5G旗艦標配?

  (“UFS”近半年百度指數)

  閃存,為何成為焦點?

  為何從前消費者基本不怎么在意的閃存方式突然變成了矚目的焦點?答案很簡單:因為需求變了。

  我們在買手機的時候,通常手機參數中所說的4G+64G或6G+128G等等,其中,前面較小的數字代表“運行內存”,就是我們常說的“RAM”, 用來暫時存儲手機系統、軟件運行時所產生的一些碎片化的數據。而后面的數字則代表“閃存”,也就是“ROM”,用來存儲應用文件、照片、視頻等等常規文件。

  有人說,只要閃存容量夠大,不就解決所有問題了?并不是。因為用戶現階段的需求,并不在存儲空間,而是如何快速流暢地讀取數據。

  從手機硬件角度來看,數據讀寫速度不僅關系到CPU, 運行內存等,也取決于閃存的技術類型。實際上,手機“卡不卡”由芯片和內存決定,而“快不快”更多由閃存速度決定。

  比如圖片載入速度、游戲加載速度、安裝應用的速度、錄制生成4K視頻等等。

技術優勢決定產業地位 UFS 3.0緣何為5G旗艦標配?

  (游戲載入頁面)

  當前智能手機的閃存基本分為兩個線條,一個是在安卓體系內,行業公認的最高級手機閃存標準就是UFS 3.0, 基本替換了此前的eMMC 5.1標準;另一個就是蘋果,從iPhone 6開始使用PC級別的NVMe固態閃存,因自成一派的特殊屬性,今日不談。

  不同閃存,帶來的體驗差別可能是致命的。

  華為在2017年就遭遇了一場嚴重的“閃存門”危機事件。網友們發現,同樣的華為P10手機,卻混用了UFS 2.1、UFS2.0以及eMMC 5.1三種規格不同的閃存,導致這款手機在同一跑分軟件上測試結果差異巨大,嚴重影響了用戶的使用體驗,華為被指偷工減料,欺騙消費者。

  這件事情最后以華為高管道歉并承諾可以退貨結束,華為消費者業務CEO余承東發布微博稱:“深刻自省,迅速改進”。這件事也從側面說明了,不同的閃存標準,讀寫速度差異可以以代計算,而且用戶體驗差異也非常明顯。

  那么,UFS 2.1,、UFS2.0以及eMMC 5.1究竟差別有多大?

  2015年之前,市面上主流的智能手機和平板電腦的存儲介質基本都是eMMC,全稱叫embedded Multi Media Card,即“嵌入式多媒體存儲卡”,就是從和SD卡很相似的MMC存儲卡基礎上發展而來。

  eMMC采用并行數據傳輸技術,主控和存儲單元之間擁有8個數據通道,它們可以同步工作,工作模式為半雙工,每個通道允許讀寫傳輸,但是同一時間只能讀或者寫。

  這一標準從eMMC4.3一路發展到現在的5.1,傳輸速度也從50MB/S一路狂飆600MB/S的速度,幾乎統治了移動市場。但數次升級,改變的只是總線接口的帶寬,在傳輸速率不高的時代,并行接口雖足夠手機使用。但隨著網絡速度越來越快,eMMC標準只用在中低端手機上,并且逐漸轉移到其他領域。

  而這時,更強的UFS就登場了。

  UFS全稱為Universal Flash Storage,即“通用閃存存儲”,是2011年由固態技術協會JEDEC發布的閃存存儲規范。UFS采用串行數據傳輸技術,只有兩個數據通道,但速率超越eMMC,工作模式為全雙工模式,同一條通道允許讀寫傳輸,而且讀寫能夠同時進行,傳輸效率提高。

  其實可以把UFS看作是eMMC的升級版,不僅對傳輸接口進行升級,而且還可以加密,安全性更好。不論是傳輸技術,還是工作模式,UFS都全面領先于eMMC,目前為止,UFS一共發布了1.0、2.0、2.1和3.0四個版本。

  從下圖可以看出,UFS 3.0在順序讀寫和隨機讀寫速度上都要碾壓UFS 2.1和eMMC,在現階段屬于一馬當先的水平。

技術優勢決定產業地位 UFS 3.0緣何為5G旗艦標配?

  (圖片來自三星官方)

  UFS 3.0的優勢,決定了產業地位

  近一兩年,安卓陣營新出的4G旗艦手機,大多配備UFS2.1,而UFS 3.0高速率和低功耗的特性,主要被手機廠商用來放在5G旗艦機型和專業游戲手機上。

  首先從速度上來看,5G網絡理論帶寬是20Gbps,理論極限下載速度可以2.5GB/s,這已經遠超UFS 2.1的理論讀寫速度。面對強大的5G網速,UFS 2.1只怕是要力不從心。

  而UFS 3.0標準搭配雙通道的理論傳輸速度最快可達 2.9GB/s,是現有UFS 2.1性能的2倍,無疑是現階段5G手機的首選配置。

  5G網絡高速讀寫的最大特點就是高功耗,UFS 3.0工作電壓為2.5V,相較UFS 2.1更低,這對手機而言,可以明顯降低功耗。

  因此,今年3季度以來,驍龍855plus芯片和UFS 3.0的組合基本成為安卓陣營的旗艦標配。

技術優勢決定產業地位 UFS 3.0緣何為5G旗艦標配?

  (2019年下半年主流旗艦機型芯片和閃存類型對比)

  但是,UFS 3.0雖然是現階段最頂級的閃存方案,但是并不是所有旗艦機型都會使用,有兩個重要的原因就是產能不足以及價格昂貴。全球目前手機廠商能夠選擇閃存生產廠家主要集中在美光、海力士以及三星這三家,而且絕大多數還是在三星手里。三星的出貨量非常大,所以絕大多數都是給自己用了,其他廠商就很尷尬了。

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