【果言科技】讀寫速度差 N 倍?了解 eMMC 與 UFS 標準(附自行測試方式)

大家有沒有想過一個問題:為什麼旗艦手機採用主流處理器,流暢度、運算速度仍有差異?其中一個為人忽略的重點就是閃存記憶體 (Flash Memory) 的不同,而主流的 eMMC 與新與的 UFS 間有著巨大差異,而當中技術標準與手機的關系密切,今日就由 TechApple 編輯部為大家講解一些基本知識。

閃存速度大不同:簡介 eMMC 與 UFS 標準

大家介紹 eMMC 與 UFS 是什麼,這是 Flash Memory (快閃記憶體)的兩種不同標準:eMMC 全名為 embedded Multi Media Card 這是在架構內嵌記億體標準的規格,由 MMC 協會訂立,這個標準減少了手機廠商的開發成本(就像 ARM 架構一樣,廠商不用再花時間開發自家的閃存控制,只需要用既定標準就好了), 而 UFS 全名為 Universal Flash Storage,它由 JEDEC固態技術協會 訂立,是為數碼相機、手機、消費性產品定立的一個記憶卡標準,最終目的是加快讀寫速度與取代 SD 、eMMC ,可以說是新世代的標準。

Samsung 推出的 UFS Card ,大家可以留意相對於一般的 Micro-SD ,它多了一行電子接點(長短交錯的位置)。 圖片來源:AnandTech

而快閃記憶體的高低在於速度,UFS 標準比起 eMMC 的速度更快,基於 eMMC 的讀取與寫入序列半雙工,只有單一通道,讀寫程序是分開的;而 UFS 2.1 標準有獨立的讀取/寫入通道,是全雙工架構,兩條通道支援同時讀寫,根據 edn.com 的資料 UFS 2.1 可以達到 eMMC 5.1 約 4 倍的讀寫速度

理論上  eMMC 5.0 介面的理論速度大約是 300MBps ,而 eMMC 5.1 大約達到 400Mbps,而USF 2.1 利用 HS-G2 x 2 的介面速度最快是 5.8Gbps(超過 740MB/s) ,而 HS-G3 x 2 介面甚至達到 11.6Gbps (超過 1.5GB/s)的超高速,而理論上隨著科技發展可以倍化上升( 2.9Gbps > 5.8Gbps > 11.6Gbps >23.2Gbps …),也是 UFS 的一個成功之道。

圖片來源:AnandTech

既然速度如此的快,廠商亦開始強調他們採用 UFS 2.0 標準,而第一部支援這個規格的手機是 Samsung Galaxy S6 ,隨後 Samsung Galaxy S7 亦支援 UFS 2.0 ,而今年的旗艦手機 Samsung Galaxy S8 更採用新世代 UFS 2.1 ;然而不少旗艦手機仍採用 eMMC 標準。在同樣的 SoC 之下手機效能亦受到閃存記憶體影響,從 Samsung 的數據(下圖)對比, UFS 2.0 在 IOPS (Input / Output Operation Per Second) 達到每秒 14,000 次的,數量是 MicroSD Card 讀取的 28 倍,亦比起 eMMC 5.1 的 13,000 次為高。

但同時 UFS 的成本亦比起 eMMC 為高,所以會有人在意自己手上的機款是否採用 UFS 標準 ,但這個細節仍為大眾所忽略。

 

簡單測試手機閃存速度:  AndroBench

上面談到 eMMC 與 UFS 標準,那麼有沒有方法可以知道自己的手機採用哪一種呢?答案是沒有一個「肯定可行」的方式,即使有人使用模擬終端機輸入 Command 進行測試,但不少手機都封鎖了用家權限,一般用家還是從讀寫速度測試比較實際。

為大家介紹一個 Android 程式 AndroBench ,這是專為 Android 記憶體而設的閃存測試,可以得知 Sequential Read /Sequential Write (順序讀取/寫入)還有 Random Read / Random Write (隨機讀取/寫入)的速度,Apps 內亦有全球分數比較,比較一下就對自己的手機寫入速度有較深的了解。

TechApple 編輯部:eMMC 5.1 、 UFS 2.1 並存的世代

既然 UFS 有著更快的速度,那麼會否全面取代 eMMC 標準呢?編輯部認為言之尚早,雖然 UFS 2.1 的理論值比起 eMMC 5.1 快上 1 倍以上,在實際手機測試中未必有 2~3 倍的讀寫差異,加上 eMMC 方案成本較低,預計仍然會在市場存在一段不短的時間;然而 Samsung 、Toshiba 都重點發展 UFS 標準,同時 UFS 2.1 作為 Samsung Galaxy S8 的殺手鐧,我們估計 2017 年的旗艦手機會逐漸轉用 UFS 標準

而很有趣的是,外國媒體 GSMArena 發現 32GB 版本的 iPhone 7 記憶體寫入速度比起 iPhone 6s (64GB) 慢,但隨後有網友指出手上的 iPhone 7 分數比 GSMArena 測出來高,同一款手機上用上不同供應商的情況,還是有機會發生的。

同時大家需要留意,Apple iPhone 6s 採用的閃存記憶體方案是 NVMe(Non-Volatile Memory Express) ,也就是說市場上曾經出現過第三種方案,而成本還是廠商首要的考慮。

引用來源:AnandtechednSamsung Blog

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