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      華為說eMMC與UFS差不多?我們實測一下

      時間:2018-08-11 15:21:01來源:網絡整理 最近華為P10手機混用UFS閃存和eMMC閃存的說e實測事情是鬧得沸沸揚揚,雖然華為一再強調更換閃存對用戶在P10手機上的多們使用體驗不會產生影響,但畢竟UFS閃存與eMMC閃存之間存在著巨大的說e實測性能差異,這個理由顯然無法說服眾多憤怒的多們花粉。

      華為說eMMC與UFS差不多?我們實測一下
      eMMC閃存與UFS閃存究竟有何不同?

      不過對于UFS閃存和eMMC閃存之間究竟存在著什么不同,到底在哪些方面會影響用戶的多們使用體驗?這些問題恐怕不是每一個玩家都可以輕松答出,這次我們就順藤摸瓜,說e實測給大家理一理UFS閃存與eMMC閃存之間的多們那些事。

      什么是eMMC和UFS閃存?

      eMMC的全稱是embedded Multi Media Card,即“嵌入式多媒體存儲卡”,多們這是說e實測一種針對手機或平板電腦等產品的內嵌式存儲器標準規格。與我們常說的多們NAND閃存相比,eMMC閃存并不是說e實測單純的存儲芯片,它是多們在前者的基礎額外集成主控芯片的產品,并對外提供自有標準接口,說e實測作用相當于PC上的SSD固態硬盤,而且由于自身體積很小,因此很適合移動設備使用。

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      eMMC閃存與UFS閃存在外觀和作用上都沒有明顯區別

      UFS的全稱則是Universal Flash Storage,即“通用閃存存儲”,同樣是一種內嵌式存儲器的標準規格,同樣是整合有主控芯片的閃存,不過其使用的是PC平臺上常見的SCSI結構模型并支持對應的SCSI指令集。

      因此eMMC閃存與UFS閃存都是作為嵌入式存儲器使用,從作用上來說并無明顯區別。只是兩者所用的標準規范不同,因此移動設備無論是使用eMMC閃存還是UFS閃存,都必須支持相應的eMMC規范或者是UFS規范。

      eMMC閃存與UFS閃存的主要區別

      雖然說eMMC閃存和UFS閃存在外觀和作用上都沒明顯區別,但是實際上兩者的內部結構卻有著本質上的差異。eMMC閃存基于并行數據傳輸技術打造,其內部存儲單元與主控之間擁有8個數據通道,傳輸數據時8個通道同步工作,工作模式為半雙工,也就是說每個通道都可以進行讀寫傳輸,但同一時刻只能執行讀或者寫的操作,與PC上已經淘汰的IDE接口硬盤很是相似。

      華為說eMMC與UFS差不多?我們實測一下

      而UFS閃存則是基于串行數據傳輸技術打造,其內部存儲單元與主控之間雖然只有兩個數據通道,但由于采用串行數據傳輸,其實際數據傳輸時速遠超基于并行技術的eMMC閃存。此外UFS閃存支持的是全雙工模式,所有數據通道均可以同時執行讀寫操作,在數據讀寫的響應速度上也要凌駕于eMMC閃存。

      因此現在有不少人將UFS閃存比作PC上的SATA接口硬盤,小編認為這個并不準確,因為SATA硬盤雖然用的是串行技術,但是其本質上使用的是ATA規范,僅支持半雙工模式。實際上UFS閃存采用的是SCSI結構模型并支持對應的SCSI指令集,因此其應該相當于服務器平臺上常見的SAS硬盤而不是普通的SATA硬盤。

      華為說eMMC與UFS差不多?我們實測一下

      正因為eMMC閃存與UFS閃存在內部結構上存在著本質上的區別,這讓兩者的理論帶寬產生了極大的差異。近年來比較常見的eMMC閃存多應用eMMC 4.x或者5.x規范,其中eMMC 4.5常見于低端設備,理論帶寬為200MB/s,現在已經基本淘汰;而eMMC 5.0/5.1標準在目前來說仍算主流,理論帶寬分別為400MB/s和600MB/s,從數字上看并不算低。

      然而與UFS閃存相比,eMMC閃存的這點理論帶寬就不夠看了。UFS閃存的相關標準是在2011年2月份首次亮相,當時的UFS 1.1標準其已經可以提供相當于300MB/s的理論帶寬,而eMMC閃存要到2012年的eMMC 4.5標準時才可以提供200MB/s的理論速率。只是由于當時的應用環境以及產本成本等因素的限制,USF 1.1標準未能得到大規模的推廣。

      直到2014年UFS 2.0規范出爐后,eMMC閃存才被徹底碾壓。UFS 2.0規范分為兩部分,第一部分是UFS HS-G2規范,也就是我們常說的UFS 2.0,其單通道單向的理論帶寬就可以達到1.45Gbps的水平,雙通道雙向的理論帶寬就是5.8Gbps;而第二部分的UFS HS-G3標準,也就是我們常說的UFS 2.1,其理論帶寬更是UFS 2.0的翻倍,達到11.6Gbps,eMMC閃存徹底望塵莫及了。

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      當然了以上只是理論帶寬,在實際產品中我們很難看到有可以把理論帶寬全部用完的產品,不過一般來說基于UFS 2.0規范的存儲設備在性能上多少是要領先于eMMC規范產品。以三星提供的數據顯示,UFS 2.0閃存的連續讀寫速度為350MB/s和150MB/s,而eMMC 5.1閃存的連續讀寫速度則為250MB/s和125MB/s,比起UFS2.0閃存確實要遜色一些。

      不過與連續讀寫速度相比,UFS閃存在隨機讀寫上的領先幅度要更大一些,特別是隨機讀取方面。同樣是三星提供的數據,UFS 2.0閃存的隨機讀取性能可以輕松達到19000 IOPS的水平,而eMMC 5.1閃存只能達到11000 IOPS,前者的領先幅度超過了70%。

      UFS閃存與eMMC閃存性能差異實測

      由于UFS閃存和eMMC閃存都是嵌入式存儲芯片,我們無法在同一測試平臺上查看他們的差異,不過我們可以通過配置相近的手機來得到一個參考數據。這次參與對比的兩臺手機是我們評測室中同事的自用產品,其中一臺是一加手機3,另一臺則是聯想ZUK Z2,兩者均基于驍龍820處理器打造且均為64GB內置存儲,其中一加手機3擁有6GB內存,使用UFS 2.0閃存和基于Android7.1.1的氫OS系統;ZUK Z2擁有4GB內存,使用eMMC 5.1閃存以及基于Andoird 7.0的ZUI系統。

      測試軟件使用的是AndroBench 5.0.1,全部設置為默認,測試時兩臺手機均為日常使用狀態,其中一加手機3的內置存儲尚有約30GB的可用空間,而ZUK Z2則有接近47GB的內置存儲可用空間。

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      但即便在這樣的情況下,一加手機3跑出來的存儲成績仍然大幅度領先于ZUK Z2,前者的連續讀寫速度為422MB/s和145MB/s,而后者僅有217MB/s和45MB/s,隨機讀寫前者為78MB/s和15MB/s,而后者只有18MB/s和5MB/s,無論在哪一方面都被前者碾壓。

      華為說eMMC與UFS差不多?我們實測一下
      連續讀取對比

      華為說eMMC與UFS差不多?我們實測一下
      連續寫入對比

      華為說eMMC與UFS差不多?我們實測一下
      隨機讀取對比

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      隨機寫入對比

      雖然說這是兩個不同手機跑出來的成績,但考慮到兩者配置上還是比較接近的,因此我們認為作為UFS 2.0閃存與eMMC 5.1閃存之間的性能比較,這個測試結果還是有參考價值的。從這個結果不難看出,UFS 2.0閃存有著凌駕于eMMC 5.1閃存的性能,在這個手機性能需求越來越高的年代,UFS閃存確實比eMMC閃存更適合用在高端手機產品上。

      此外從這個測試結果我們也可以看到,目前UFS閃存尚未能完全發揮其理論帶寬上的優勢,這也就意味著UFS閃存依然有很大的發展潛力,未來還可以進一步拉開其與eMMC閃存之間的差距,徹底拋離eMMC閃存。后者雖然在性能上仍然滿足目前的使用需求,但是從結構上來說已經“夕陽西下”,潛力已經被挖掘得差不多了。

      UFS閃存與eMMC閃存就只有讀寫性能上的差異嗎?

      得益于全雙工模式、串行數據傳輸技術以及SCSI指令集的支持,UFS閃存不僅在讀寫性能上高于同時期的eMMC閃存,其還擁有著更多領先于對手的優點。首先eMMC采用的是32位地址總線,這意味著其最大只能支持2TB存儲空間管理,而UFS閃存在這方面則可以靈活調配,地址總線可以超過32位,因此其最大管理容量能夠輕松超過2TB,當然就目前市場上的現有產品,兩者的這個區別暫時未能得到體現,畢竟目前需要用到eMMC閃存或者UFS閃存的移動設備,內置容量也就剛剛達到256GB的水平。

      華為說eMMC與UFS差不多?我們實測一下

      除了可管理容量上限的不同外,目前的UFS 2.0閃存可以支持管理最多8個分區,而eMMC閃存則為4個分區;同時UFS 2.0閃存還支持數據隊列、多線程、分區引導等功能,而eMMC在這方面則是基本空白,這也進一步地限制了eMMC閃存的發展潛力。

      當然eMMC閃存也不是一無是處,UFS閃存相比eMMC閃存的主要劣勢是在功耗上,以理論上的滿載功耗而言,UFS閃存是要高于eMMC閃存的。但是由于UFS閃存性能更強的原因,往往在處理同一件事情的時候,UFS閃存滿載運行的時間要比eMMC閃存更短,因此在實際功耗上,兩者其實旗鼓相當,并無明顯區別。

      那么現在有哪些廠商可以生產UFS2.1閃存?

      現在手機市場的主流是eMMC 5.1閃存與UFS 2.0閃存,前者多在主流級機型上使用,而后者則常見于高端機型,其中部分旗艦產品已經用上了性能更強的UFS 2.1閃存。不過現在能夠生產UFS 2.1閃存的廠商并不多,其中已經宣布量產并推出市場的主要是三星、東芝以及SK海力士三家,美光的UFS 2.1閃存產品也已經進入量產階段,不過目前仍未公布具體的信息。

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      首先三星目前已經有三款UFS 2.1閃存正在量產中,對應容量分別為256GB、128GB與64GB,采用FBGA封裝,主要面向智能手機、平板電腦以及智能電視等產品,不過閃存的具體性能數據沒有提及。值得一提的是,目前三星是唯一量產且銷售256GB容量UFS 2.1閃存的廠商,在這方面要略為領先于其他廠商。

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      東芝方面則同樣有三款UFS 2.1閃存正在量產中,對應容量為32GB、64GB和128GB,采用FBGA封裝,最大數據傳輸速度為1166MB/s,也是面向智能設備領域推出。

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      SK海力士的UFS 2.1閃存共計有三款型號,對應32GB、64GB與128GB容量,同樣是采用FBGA封裝,具體性能數據沒有提及。

      總結:UFS閃存在結構與性能上均領先于eMMC閃存

      從上面的數據我們可以看出,UFS閃存無論在結構還是性能表現上均要領先于eMMC閃存,兩者之間的差距在UFS 2.0/2.1以及eMMC 5.0/5.1級別產品上有著更為明顯的體現。

      隨著移動設備基礎性能的提升,以及用戶在移動設備上的多任務執行等需求的增加,手機閃存性能的提升已經迫在眉睫。從長遠的角度來說,有著更進一步發展潛力的UFS閃存顯然比eMMC閃存更加適合移動設備,也更加符合移動設備的發展進程。

      當然我們并不是說eMMC閃存必須馬上淘汰,畢竟在目前的使用環境來說,eMMC閃存還是可以滿足正常使用需求的。只是現在eMMC閃存的潛力幾乎是挖掘殆盡,很容易就會在使用體驗特別是一些相對極端的使用環境下形成瓶頸,這也是為什么eMMC閃存多數會用在“夠用就好”的主流級產品上,而講究極致體驗的高端旗艦型產品多數會采用UFS閃存的原因。

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