三星发布量产业界首款1TB eUFS闪存,它有哪些吸引人的地方?

新手学堂09

三星发布量产业界首款1TB eUFS闪存,它有哪些吸引人的地方?,第1张

近年来,随着智能 手机 的迅猛发展,消费者对于存储容量的需求也变得越来越高。

好消息是,今日,三星在其官网上宣布了业界首款容量高达 1TB 的“嵌入式通用闪存存储器”(eUFS)。

其基于第五代 V-NAND 技术打造,容量是 64GB 版本的 20 倍,速度是典型 microSD 存储卡的 10 倍,特别适合数据密集型应用。

作为全球技术领先的存储器制造商,三星电子将从即日起量产业界首款 1TB 嵌入式通用闪存(eUFS 21),能够为下一代移动应用带来更优秀的使用体验。

三星在四年前推出了业界首个 128GB 的 eUFS 解决方案,但现在已经将智能手机领域的存储标杆推向了 TB 级别,速度与容量媲美高级笔记本电脑。

三星电子内存营销执行副总裁 Cheol Choi 表示:“预计 1TB eUFS 将在推动下一代移动设备的发展上起到关键的作用”。

更重要的是,三星致力于保障供应链和产能的稳定可靠,及时支持推出即将推出的新款期间智能机,以加速全球移动市场的增长。

在相同的封装尺寸(115×130 m㎡)内,1TB eUFS 较先前的 512GB 版本容量提升了一倍、堆叠了 16 层三星最先进的512Gb V-NAND 闪存和新开发的专属控制器。

有了 1TB 的容量,智能手机现在录制 260 段时长 10 分钟的 4K UHD(3840×2160)视频。相比之下,64GB eUFS 机型只能够存储大约 13 段同类视频。

1TB eUFS 还具有出色的速度,允许用户在极短的时间内传输大量多媒体内容 —— 高达 1000 MB/s。

作为对比,传统 25 英寸 SATA 固态硬盘(SSD)的连续读取速度,只有 1TB eUFS 的一半左右。

这意味着,我们可以在 5 秒的时间内,将 5GB 大小的全高清视频从 NVMe SSD 中拷出 —— 这是典型的 microSD 存储卡的 10 倍速度。

此外,1TB eUFS 的随机读取速度,也较 512GB 版本的提高了 38%(最高可达 58k IOPS)。随机写入比高性能 microSD 卡(100 IOPS)快 500倍,最高可达 50k IOPS 。

三星计划于 2019 上半年,在韩国 Pyeongtaek 工厂扩大第五代 512Gb V-NAND 的产量,以满足全球移动设备制造商对 1TB eUFS 的强劲需求。

Galaxy S8 和 S8+ 混用 UFS 闪存是怎么回事?

事件爆发于知名的 xda 技术论坛,其中一位技术爱好者 lch920619x 最早对此进行了研究,他自己购买的 Exynos 8895 版 Galaxy S8 (SM-G950FD)所采用的是 UFS 21 闪存(型号 KLUCG4J1ED – B0C1),不过他怀疑可能有其他机友可能情况有所不同,于是他发起了调查,呼吁大家对手上的 S8 和 S8+ 进行测试。

结果一些机友他们通过测试后发现,S8 竟然混用了 UFS 20 和 UFS 21 两种闪存,只有 S8+ 使用了 UFS 21 闪存。然而,三星官方介绍中,并没有具体区分 UFS 闪存的介绍,所有宣传介绍的都是 UFS 21。

上面所述S8可能UFS20/21,但终究是UFS,不是EMMC

Galaxy Tab S6是另一款已经从EXT4文件系统切换到F2FS的全新三星设备,类似于Galaxy Note 10系列。关于F2FS和EXT4文件系统之间的主要区别不多说,简而言之,F2FS是一个最初由三星自己开发的新系统。

由于基于日志的结构,F2FS为NAND闪存提供了更高的性能,如果早期的Note 10基准测试可以满足要求,那么较新的文件系统应该允许Galaxy Tab S6实现比前代及Galaxy Tab S5e更快的随机与SQLite写入速度。更重要的是,Galaxy Tab S6应该获得更高的读/写速度,因为它使用UFS 30存储标准,而Galaxy Tab S5e采用的是eMMC存储。

现在看来,只要三星的设备采用UFS30存储,f2fs就成了首选的文件系统。Galaxy Fold爱好者应该知道折叠手机也使用了UFS 30,根据这个与Tab S6相关的新发现,几乎可以确定Fold也是采用F2FS文件系统的。

因此,F2FS不太可能推送至较旧的三星设备,但在2020年可能会变得更加普遍,至少对于采用UFS 30存储的未来旗舰而言。目前还不确定Galaxy S11是否采用,但可能性极高。

要弄清楚闪UFS31和闪存UFS30仅相差“01”,性能上有哪些区别?首先我们需要明白的是:什么是UFS?UFS(英文名:Universal

Flash Storage

中文名称:通用闪存存储)是一种设计用于数字相机、智能电话等电子产品使用的闪存存储规范。

它的设计目标是发展一套统一的快闪存储卡格式,在提供高数据传输速度和稳定性的同时,也可以减少消费者对于市面上各种存储卡格式的混淆和不同存储卡转接器的使用。UFS被视作eMMC和SD卡的取代者,它获得了包括诺基亚、索尼移动通信、德州仪器、意法半导体、三星、美光、SK海力士等的支持。

UFS基于小型电脑系统接口(SCSI)结构模型,使用MIPI联盟开发的M-PHY物理层,拥有29Gbps~58Gbps每线程的速度。UFS实现了一个全双工的LVDS串口,较8个平行线程的eMMC而言拥有更宽的带宽。

它相较eMMC最大的不同是并行信号改为了更加先进的串行信号,从而可以迅速提升高频率,同时半双工改为全双工。UFS的历史进程2011年,JEDEC固态技术协会(JEDEC)研发了UFS

10标准,2012年6月发表了V11,2013年9月,发表了UFS20标准。2016年3月推出了21版本,2018年1月推出了30版本,2020年推出了31版本。

UFS31和UFS30的区别从理论最大带宽来说,两者其实都是232Gbps的理论最大带宽,并没有什么变化,这也为一度的被网友误解为“体验不明显”的理论依据。UFS31和UFS30的区别主要体现在2个层面,第一个层面就是不同品牌、不同品质颗粒之间的规格差异,在同样UFS21传输模式下都会造成速度有区别,它才是木桶的这块短板。

闪存实际读写速率远低于外部接口速率,我们早在UFS21时代就见识过了,在UFS30以及UFS31上同样是如此的。另一个层面,则是UFS31所引入的新技术造成了新能差异。

新发布的UFS31新增了四项新特性,包括三项是强制和一项非强制。这三项中第一个是Write

Boost,原理类似SSD的虚拟SLC技术,在这种技术下可以先将TLC虚拟成SLC,也就是在8bit存储空间里只写入2bit数据,这样原本使用8中电压写入变成了只使用2种电压,避免频繁调压造成写入延迟增大,闪存的写入速度也就提升了,之后可以再利用其它空闲时间整理数据,这样一来用户就根本察觉不到。

另外两项则是对硬件起到保护作用的技术,DeepSleep可以让设备进入新升级了的低功耗状态,确保手机在闲置时能更省电。绝大多数时候手机都是闲置的,所以引入这项技术之后可能会让用户感知更直观一些。第三项技术Performance

Throttling

Notification,它可以在闪存温度过高时通知系统限制读写性能给硬件降温,说通俗一些就是手机闪存终于有了温控了。

Host

Performance

Booster(HPB)属于非强制性的技术,Realme王伟刚在网上给我们做了简单的科普。当我们存储一个文件的时候,这个文件在逻辑上是完整的,但写入到闪存芯片里却分成了无数块,放在了无数个位置。所以需要一个“逻辑到物理映射表”,也就是L2P

Map将他们联系起来按图索骥。

手机数据存储是逐步趋于碎片化的,随着手机使用的越久,L2P

Map也会变得越来越大,检索也变得越来越困难,而一般放在主控缓存甚至放在闪存里被调用,这样速度很慢,这是手机越来越慢的原因之一。HPB技术就是把L2P

Map读取到内存里,让手机的读取大大提速。

而转移到内存后,即时使用了很久,也不会因为L2P

Map变复杂导致读取性能明显下降。这项技术最早由三星开发,已经是几年前的旧技术了。三星本意借助该技术用内存取代SSD的缓存,这样可以降低SSD成本,谁知如今被用来给手机提速。

不过这不是新技术而且非强制,甚至可以和UFS31完全无关,有没有HPB就完全取决于手机产商了。所以,UFS31相较与UFS30到底提升了什么?这是一个不能给出标准答案的问题,不管基于那种态度都能找到支持的理由,但对于使用体验的影响确实有限。它也就仅仅成为了UFS31,而不是UFS40至少以现阶段来说,手机读写性能还是取决于使用什么品质的闪存,而不是采用什么接口的标准。