手机越用越慢？UFS4.0闪存或将终结这一历史遗留问题

发布时间：2022-09-02 15:21:24 【来源：中关村在线】

　　手机越用越慢，到底该谁来背锅？近年来，智能手机的每次更新换代基本都是使用更强的处理器和更大的内存，因此造成手机越用越慢的根本原因，除了内部闪存中的文件装的太满或闪存的性能跟不上，多半是由于长期使用产生过多的文件碎片所导致的。不过即将到来的UFS4.0闪存，不仅开启手机读写速度翻番的新纪元，更或将终结这一历史遗留问题。

　　01 什么是闪存？

　　闪存是Flash Memory中文直译，也是固态硬盘、U盘和各类存储卡的核心存储元器件，所以U盘和存储卡也被称作闪存盘或者闪存卡。由于其具有体型小、容量大、速度快、省电和不怕磕碰等特性，广泛应用于智能手机、平板电脑等设备，成为它们的“硬盘”，很多人问“你手机内存多大？”往往是指的是闪存容量大小，而不是真正的内存。

　　在计算机中，除了处理器（CPU）和内存（RAM）外，硬盘的速度也是影响整个系统运行速度的重要指标，将机械硬盘（HDD）升级成固态硬盘（SSD）就能带来开机秒进桌面、游戏和大型软件的加载时间缩短数倍的体验。但固态硬盘的接口标准和闪存类型不同，性能甚至会有成倍的差距。而智能手机本身就是一台完备的计算机，同一个机型使用eMMC5.1和UFS2.1两种闪存就会出现较大的存取性能差异。

　　02 eMMC与UFS有什么区别？

　　eMMC和UFS确切来说是两种不同的传输协议。eMMC闪存就是遵循eMMC协议的一套嵌入式存储解决方案，将闪存颗粒+主控制器+标准封装接口集合在一个小型的BGA封装芯片中，相当于一个较为完备的固态硬盘，而UFS的闪存也是同理。对于手机的处理器来说，对于这两种闪存的支持，相当于主板上的全功能M.2接口，既支持NVMe也支持SATA的固态硬盘。

　　从工作方式看eMMC和UFS类似IDE（PATA）与SATA的区别。eMMC采用并行数据传输和半双工运行模式，读写操作无法同时执行；而UFS采用串行数据传输和全双工运行模式，能同时进行读写操作，并支持指令队列。因此性能方面UFS远超eMMC，例如eMMC5.1的顺序读写速度仅为250MB/s和125MB/s，而UFS2.1的达到了722MB/s和168MB/s。

　　同时，UFS技术标准也在不断升级，2018年发布的UFS3.0闪存的顺序读写速度高达2100MB/s和410MB/s，随后UFS3.1更是将写入速度提升到了700MB/s，同时引入深度睡眠进一步降低了能耗，这对于移动设备来说意义巨大。

　　03 即将到来的UFS4.0闪存有何优势？

　　8月中旬JEDEC正式公布了JESD220F标准文档，也就是UFS4.0闪存正式版，将接口带宽提升至23.2Gbps，允许最大4.2GB/s的读写速度，是UFS3.1的两倍还多，可以预见LPDDR5内存和UFS4.0闪存的存储组合将成为下一代旗舰手机的标配。

　　不仅速度得到大幅的提升，UFS4.0还引入多种新特性，例如2.5V新电压规范，相对于之前的的3.3V效能更高，发热量和耗电量进一步降低，同时还在循环队列、数据安全保护、错误记录等多方面有了改进，延迟更低，并向下兼容UFS3.0/3.1。除此之外，7月1日小米手机官方微博宣布正式发布FBO（File-based OP-timization）焕新存储技术，并被JEDEC纳入UFS4.0规范。

　　存储碎片化导致手机性能下降是长期以来的行业痛点，而FBO存储焕新技术是小米自研的行之有效的解决方案，该技术最早同西部数据一起率先实现。根据小米官方微博，FBO焕新存储技术是一项固化在UFS闪存主控中的硬件级功能，在物理底层自动检测和整理手机存储的碎片，并将已有的文件重写排列组合变得连续，大幅提升存取效率，可有效避免手机长期使用后性能下降的问题，经模拟4年使用后速度衰减几乎为0，接近一台全新的手机。

　　据悉，本次小米手机中采用的是西部数据iNAND MC EU551系列UFS3.1产品，该系列支持从128GB到512GB2的容量。iNAND MC EU551嵌入式闪存器件采用更高性能的NAND、更高效的控制器和优化的固件设计。

　　除此之外，iNAND MC EU551闪存还采用基于西部数据第七代SmartSLC的领先的Write Booster技术，并支持Host Performance Booster 2.0版本，使得iNAND MC EU551无论是速度还是延迟都得到极大的改观。西部数据表示，相对于上一代产品，iNAND MC EU551系列闪存的随机读写性能提升了100%和40%，顺序读写性能提升了30%和90%，应用和游戏的加载速度更快，多任务处理更高效、AR延时更短，更能从容应对8K视频的录制。

西部数据公司产品营销总监张丹

　　西部数据公司产品营销总监张丹表示：“手机长期使用过程中会进行大量的文件写入和删除，因此产生存储碎片，导致手机读写性能的大幅下降，这是安卓手机用户和行业长期以来的痛点。本次西部数据与小米的强强联合，在全新的XIAOMI 12S ULTRA中实现了创新的FBO焕新存储技术，通过巧妙的性能设计创新性地建立了文件系统与UFS闪存硬件之间的连接，为消费者带来了理想的碎片整理解决方案，能够将长期使用后的手机读性能提升至接近一台全新的手机，优化最终用户在启动APP、观看视频等场景的使用体验。凭借在闪存领域的独特技术优势，西部数据也将持续与手机厂商保持密切沟通，积极针对消费者的体验进行优化和升级，满足数字时代下消费者对于数据存储的多样化需求。”

　　作为数据基础架构的领导者，西部数据一直致力于向行业提供创新的存储技术和解决方案。虽然FBO焕新存储技术在UFS4.0闪存量产后才向行业全面普及，但依托西部数据在存储行业多年的控制器研发技术积累，极大加速了FBO焕新技术的研发进程，不仅及时满足了UFS4.0发布时间节点，还率先应用在西部数据iNAND MC EU551系列UFS3.1闪存中。作为合作伙伴，小米旗舰手机XIAOMI 12S ULTRA抢先配备iNAND MC EU551闪存并让用户第一时间体验到“焕新”的快感。

西部数据公司中国区智能终端产品事业部高级销售总监文芳

　　西部数据公司中国区智能终端产品事业部高级销售总监文芳表示：“如今，5G技术的应用不断推动手机行业日新月异的发展。更高分辨率的视频和图像内容、复杂丰富的应用程序以及实时的通讯交互等等，都对手机系统架构的各方面性能提出了更高要求，也给存储带来严峻的挑战。西部数据深耕存储多年，在闪存领域和手机存储行业拥有深厚的技术积累和专业的技术优势，我们很高兴能够与国内领先的智能手机厂商小米携手，推动FBO焕新存储技术的研发和落地，成功协助小米成为首个实现FBO的手机厂商。FBO技术也被JEDEC成功列入下一代闪存标准UFS4.0的正式规范中。在互联技术日益复杂的未来，西部数据将持续与更多行业合作伙伴开展深度合作，推动手机存储技术的创新和行业生态的良性发展，携手以‘数造辉煌’。”