UFS 4.0發(fā)布到普及用時(shí)一個(gè)季度，它為何如此吸引手機(jī)？

隨著高通發(fā)布驍龍8 Gen 2新旗艦處理器，vivo、小米、OPPO等各大小品牌開展了新一輪換機(jī)潮，在這批新機(jī)型中我們不僅看到了新芯片，而且發(fā)現(xiàn)了手機(jī)存儲(chǔ)朝UFS 4.0快速普及。UFS 4.0是8月份JEDEC剛剛發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，為何它能在短短的約一個(gè)季度時(shí)間里快速普及起來(lái)，它到底有什么過(guò)人之處？

和臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦不一樣，智能手機(jī)一開始就是使用閃存存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，不過(guò)在初期手機(jī)芯片大多使用e-MMC。隨著手機(jī)性能提升，e-MMC無(wú)法跟上發(fā)展步伐，它最顯著的缺點(diǎn)是帶寬不足，即使后期版本的eMMC 5.1，讀取速度最高只有250MB/s，寫入速度更是只有125MB/s，更嚴(yán)重的問(wèn)題是eMMC只能以半雙工的模式工作，無(wú)法同時(shí)寫入、讀取閃存上的文件。比如手機(jī)在錄制視頻時(shí)，SoC是無(wú)法同時(shí)讀取eMMC閃存上的數(shù)據(jù)，因此嚴(yán)重影響了系統(tǒng)流暢度。

最終在2015年前后，eMMC開始被UFS 2.0快速代替，UFS使用了串行總線代替了前者的并行總線，性能、功能得到大幅度提升，而且UFS 2.0通道數(shù)量從UFS 1.0/1.1標(biāo)準(zhǔn)的1條增加到2條，單個(gè)通道帶寬為600MB/s，最大帶寬為1200MB/s，帶寬遠(yuǎn)超eMMC 5.1，還支持全雙工模式與指令隊(duì)列，處理器可以同時(shí)讀寫閃存上的數(shù)據(jù)，能夠在游戲、視頻錄制等重載任務(wù)下提升系統(tǒng)流暢度。

在今年8月，JEDEC發(fā)布了UFS 4.0，實(shí)現(xiàn)性能再一次提升，在保留2條通道的基礎(chǔ)上，升級(jí)到M-PHY 5.0版規(guī)范和UniPro 2.0版規(guī)范，因此單通道帶寬提升到23.2Gbps,最大總帶寬達(dá)到了46.4Gbps，理論上可以實(shí)現(xiàn)最高4.6GB/s的傳輸速度，是上一代UFS 3.0/3.1標(biāo)準(zhǔn)的兩倍性能。為了強(qiáng)化I/O性能，引入了多循環(huán)隊(duì)列定義，加入了RPMB（Replay Protected Memory Block）技術(shù)，提升數(shù)據(jù)安全性，同時(shí)將供電電壓從舊版的3.3V降低到2.5V，幫助實(shí)現(xiàn)更佳的能效表現(xiàn)。

此外，在UFS 4.0還把UFS 3.0/3.1時(shí)代出現(xiàn)的技術(shù)納入標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，比如說(shuō)小米12S Ultra上的FBO煥新存儲(chǔ)技術(shù)。小米12S Ultra是一款今年7月發(fā)布的旗艦機(jī)型，它不但采用1英寸CMOS圖像傳感器與徠卡認(rèn)證鏡頭，而且在閃存上使用了一項(xiàng)名為FBO煥新存儲(chǔ)技術(shù)（File Based Optimization），該技術(shù)是一項(xiàng)UFS閃存主控芯片中的硬件級(jí)功能，能夠自動(dòng)檢查、自動(dòng)整理手機(jī)存儲(chǔ)碎片，在手機(jī)出現(xiàn)大量文件、冗余數(shù)據(jù)時(shí)，F(xiàn)BO會(huì)自動(dòng)對(duì)文件進(jìn)行重新排列和整理，減少文件碎片，進(jìn)而恢復(fù)閃存讀寫速度，盡可能避免手機(jī)長(zhǎng)期時(shí)候后出現(xiàn)卡頓等問(wèn)題。

通過(guò)上述介紹不難看出UFS 4.0技術(shù)的優(yōu)越性，它提供更強(qiáng)的性能，更好滿足新一代手機(jī)的性能需求，不過(guò)手機(jī)普及UFS4.0閃存之快則是離不開業(yè)界的早早布局。比如說(shuō)NAND閃存發(fā)明者鎧俠（KIOXIA）在今年2月就推出了UFS 4.0閃存樣品，它使用了鎧俠原廠BiCS FLASH 3D閃存顆粒，共有128GB、256GB與512GB三種容量，其中256GB版本順序讀寫性能比上一代分別提高了約90%和70%，的隨機(jī)讀寫性能比上一代分別提高了約35%和60%。

從理論上看，UFS 4.0性能表現(xiàn)是非常讓人期待，但實(shí)際表現(xiàn)如何呢？在12月11日，小米發(fā)布了小米13系列，該系列產(chǎn)品使用了驍龍8 Gen 2處理器、LPDDR5X內(nèi)存以及UFS 4.0閃存，而在我們拆解小米13（12GB+512GB版）中發(fā)現(xiàn)它恰好使用了鎧俠UFS 4.0閃存（型號(hào)為THGJFJT2T85BAT0），其性能表現(xiàn)到底如何呢，一起通過(guò)安兔兔、AndroBench測(cè)試看看。

▲小米13拆解

▲通過(guò)拆解可見(jiàn)小米13使用了鎧俠UFS 4.0閃存（型號(hào)為THGJFJT2T85BAT0）

根據(jù)AndroBench測(cè)試，小米13的順序讀取速度達(dá)3537MB/s，順序?qū)懭胨俣葹?681MB/s，隨機(jī)讀寫速度分別是394MB/s和538MB/s；而在安兔兔測(cè)試中順序讀取速度達(dá)3584MB/s，順序?qū)懭胨俣葹?669MB/s，隨機(jī)讀寫速度分別是382MB/s和430MB/s。兩個(gè)測(cè)試均顯示小米13上的鎧俠UFS 4.0閃存讀取速度超過(guò)UFS 4.0單通道的帶寬，也就是超過(guò)UFS 3.0/3.1的總帶寬，考慮到系統(tǒng)盤與測(cè)試盤是同一個(gè)，鎧俠UFS 4.0閃存峰值性能會(huì)高于上述數(shù)值。

在11月份，MTK、高通先后發(fā)布新旗艦處理器天璣9200、驍龍8 Gen 2，正式支持UFS 4.0，新近發(fā)布的vivo X90系列、iQOO11系列、小米13系列均把UFS 4.0作為了標(biāo)配，相信在2022年底、2023年里，旗艦、次旗艦安卓手機(jī)會(huì)普及UFS 4.0閃存，配合LPDDR5X內(nèi)存，進(jìn)一步提升手機(jī)流暢度體驗(yàn)，更好滿足攝影、光追游戲的高性能存儲(chǔ)需求。