数据读取速度达1.5G/s，UFS 2.1存储技术曝光

Posted 2020-09-30 东大网管

目前最快的是苹果NVME，当然UFS2.1也不差

iPhone6s与iPhone6s Plus在硬件的规格上有了很大的提升，但是它们身上的变化远没有苹果在发布会上所提到的A9处理器、1200万摄像头以及3D Touch那么简单，内存升级到2GB LPDDR4苹果就只字没提到，其实这两台手机上有着更大的秘密，它们的存储设备既不是eMMC也不是UFS规范，而是NVMe。

Anandtech透过深度发掘手机内的系统文件，发现iPhone 6s所用的是型号为AP0128K的苹果SSD，而2015版MacBook上所用的SSD型号为AP0256H，这两者在命名上很相似。

他们发现iPhone 6s上的SSD用的不是传统eMMC所用的SDIO接口，而是PCI-E，这个PCI-E也不电脑上的那个，是基于MIPI M-PHY物理层的PCI-E，使用NVMe接口协议，UFS规范走的也是PCI-E物理层同样是MIPI M-PHY，不过接口协议是SCSI。

一般来说现在智能手机都是使用eMMC规范的闪存存储装置，今年三星在Galaxy S6系列手机上推行了UFS 2.0规范的存储装置后手机的闪存读写性能获得显著提升，大幅抛离其他手机，现在苹果要在iPhone 6s系列手机上使用的NVMe则更是电脑上用的最新规范。

从iFixit拆解iPhone 6s和iPhone 6s Plus的照片上来看，上面闪存也只有一颗，没看到控制器，可以推断这个芯片其实已经整合了控制器以及NAND Flash，Anandtech读出了他们所测的机器上的闪存内部信息，NAND型号是1Y128G-TLC-2P，也就是说使用1Y nm工艺的TLC NAND，容量为128GB。

下面是iPhone 6s的闪存性能测试，大家来感受一下NVMe的威力：

连续读取速度是402MB/s，远远抛离上代产品

连续写入速度为164MB/s，比上一代产品翻了一翻

4K随机读取速度为22.5MB/s，比上代也有大幅提升，不过没三星的Galaxy S6强

4K随机写入速度为2.2MB/s，也较iPhone 6有很大提升，不过手机与平板这项表现都偏弱

 
手机等移动设备的硬件发展可谓日新月异，仅几年的时间，处理芯片已经从单核发展到了八核，屏幕分辨率从960x540发展到了2K，运行内存也从1GB发展到了6GB。其实对于手机硬件狂飙猛进的发展现象还是比较好理解的，毕竟我们对手机运行速度有着较高的要求。

实际上，除CPU、GPU、运行内存等核心硬件会影响手机的性能外，闪存（ROM）也是影响手机处理速度的重要部件。毕竟闪存决定着手机读写数据的速度，手机闪存读写速度越快，手机安装或者启动APP以及存放文件的速度也就越快。

手机的闪存的内部构造与U盘和SSD的差异不太，同样具备了NAND（存储数据的MLC/TLC闪存颗粒）以及负责控制数据传输和闪存磨损平衡的主控IC，只是因为手机内部空间有限（寸土寸金），两者是终被封装到同一块芯片内。

然而，小到掉到地板也不好捡的手机闪存，在近几年来也有着突飞猛进的发展。譬如，手机闪存的eMMC标准规格从eMMC 4.4发展到eMMC 4.5，读取速度实现翻番达到200MB/s。然后，很快又进入了eMMC 5.0时代，读写速度再次翻番达到400MB/s。

接着，在去年初的时候迎来最新的eMMC5.1，理论带宽达到600MB/s。这时eMMC标准规格已经基本榨干，搅局者UFS 2.0便开始亮相。

进入UFS 2.0时代，读写速度提升300%

相较于eMMC的闪存，UFS 2.0的闪存采用了新的标准，其使用的是串行界面，支持全双工运行，能够同时读写数据（eMMC是半双工，读写必须分开执行）。

因此，在读写速度上面，UFS 2.0会领先eMMC一大截，譬如UFS 2.0闪存读写速度最高可达到1400MB/s，是eMMC 5.0的3倍。

三星在15年初最早在Galaxy S6上使用了UFS 2.0内存，目前，包括高通骁龙821/820、三星Exynos 8890等旗舰芯片都已经支持UFS 2.0，UFS 2.0已经逐步普及到各种旗舰机型上。

除了三星外，东芝和海力士也已经能够生产UFS2.0，相信UFS 2.0的全面普及将很快来临。

值得一提的是，UFS 2.0的闪存除了读写速度有着巨大优势，其功耗也有着较为理想的表现。

同时，虽然UFS 2.0满载时的功耗功率比eMMC的高，但其待机功耗只有eMMC的一半左右，而且UFS 2.0可以更快地完成操作而切换到待机状态，因此其综合功耗水平与eMMC的差不多。

UFS 2.0没对手？苹果还跑在前头

实际上，UFS 2.0目前并非没有对手，而其强敌就是苹果。

苹果使用的移动闪存方案借鉴了MacBook固态存储的方案，非常前瞻性地引入了NVMe协议，而且支持TLC/SLC混合缓存加速。相较传统的SCSI接口协议，NVMe协议具有高效率、低负载的特性，因此性能更高而且低延时。

实际的读写测试结果显示，iPhone6s Plus的内存数据读取速度明显比Galaxy S7的UFS 2.0闪存快，而且iPhone 6s Plus的内存数据写入速度是Galaxy S7的UFS 2.0闪存的2.65倍。

不过，在随机读写速度方面，iPhone 6s Plus的闪存却被UFS 2.0扳回了一城，但整体来看，iPhone 6s Plus的闪存连续读写速度还是遥遥领先UFS 2.0。

PS：最新的iPhone7使用的依然是NVMe存储，性能相比于iPhone 6s没有太大变化，只有一些正常波动，整体水平依然远胜安卓阵营。

不急，UFS 2.1才是大杀器！

尽管目前UFS 2.0的闪存被苹果压制着，但其还有很大的提升空间。实际上，UFS 2.0共有两个版本，其中一个是HS-G2，也就是目前的UFS 2.0。

然而，另个一个版本则为HS-G3，可以称为UFS 2.1，其数据读取速度将飙至1.5G/s，也就是目前UFS 2.0的两倍。

由于UFS 2.1具有更快的数据读写速度，相信其很快就会代替UFS 2.0，成为主流的闪存方案。如果，UFS 2.1得以普及，我们手机运行速度以及文件存放速度将会有明显的提升，而且留给开发者的开发空间将更大。因此，UFS 2.1技术的商用是目前行业关注的集点。

据悉，三星计划在今年内投产UFS 2.1闪存，而且也有可能是首家采用该闪存的厂商。此外，还有消息称华为计划在今年内发布的麒麟960处理器也将支持UFS 2.1，而且新机也有可能率先使用UFS 2.1的闪存。