媲美SSD的速度UFS存儲卡能否成為手機的助力

存儲卡已成手機拖累

三星Galaxy S系列曾一直以支持存儲卡擴充為主打賣點，然而在Galaxy S6時代卻出現了“斷檔”，取消了對存儲卡的支持。對此三星的解釋是，因UFS 2.0超高速嵌入式閃存的介入而不得不放棄擴展。

那么，UFS 2.0是什么？

簡單來說，UFS 2.0是比eMMC 5.1更先進的存儲技術（或者稱為閃存規范、標準）。UFS 2.0的順序讀取速度可輕松突破400MB/s大關（見表），如果將APP和數據全部保存在USB 2.0閃存中，系統運行所需的加載時間將大幅縮短。

反觀手機存儲卡（Micro SD標準），哪怕是高端（64GB約500元）的Class 10（UHS-U3）級別，其讀取速度也不過95MB/s，寫入速度90MB/s而已（圖1）。而主流價位（64GB不足150元）的Class 10（UHS-U1）存儲卡，其讀/寫速度則多在80MB/s和25MB/s的檔次上。因此，如果配備UFS 2.0閃存的手機插入了存儲卡，而用戶又將APP或數據保存在了存儲卡中，啟動APP或進行數據交換時的速度自然會大打折扣。

為了解決這個缺陷，隨后上市的三星Galaxy S7和魅族Pro5等手機雖然支持存儲卡（圖2），但默認卻都不允許將APP安裝在存儲卡，而存儲卡的主要用途只是用來存儲視頻和音樂等多媒體文件，其目的就是最大限度避免存儲卡影響到UFS 2.0的發揮。

UFS和閃存卡聯姻

早在2016年3月，JEDEC組織就發布了JEDEC220 UFS 1.0存儲卡擴展標準（圖3）。沒錯，就是讓存儲卡也用上UFS的高速機制，進一步縮短存儲卡與移動設備內置存儲芯片的性能差距。4個月之后，三星終于推出了全球首款基于UFS 1.0標準的可移除存儲卡（類似Micro SD），首批產品將包含32GB、64GB、128GB、256GB四種容量（圖4）。

看到這里，可能有讀者會產生疑問：手機用的是UFS 2.0閃存，而前文提到的“UFS 1.0存儲卡”難道是手機領域已經過時淘汰的UFS 1.0嗎？

答案是否定的。UFS 1.0存儲卡就是基于新的UFS 2.0設計并兼容UFS HCI 2.0標準，完全沿襲了UFS 2.0所有的功能特性。比如，UFS 1.0存儲卡支持同時讀寫操作和后臺操作、多邏輯單元、擦寫數據安全、寫入保護、任務管理和功耗管理等。

那么，三星UFS 1.0存儲卡的速度有多快？答案是530MB/s和170MB/s的持續讀/寫性能，這個速度已經足以媲美SATA3.0接口的SSD固態硬盤！如果拿它和傳統頂級Micro SD存儲卡進行對比，其讀取速度足足提升了4.5倍，寫入速度也有著2倍的提升。此外，在大家更關心的隨機讀寫性能方面，UFS 1.0存儲卡可達40000 IOPS（讀）和35000 IOPS（寫），較傳統Micro SD存儲卡更是分別提升了20倍和450倍！

沒錯，在這種新一代存儲卡的加持下，以智能手機為代表的移動設備再也不用擔心存儲卡會成為內置存儲芯片的累贅，哪怕是再苛刻的發燒玩家也能安心享用它所帶來的擴容體驗。

問題來了，智能手機啥時可以享用這道UFS 1.0存儲卡的大餐呢？

可遠觀不可褻玩焉

很遺憾，UFS 1.0存儲卡短期內的服務對象只限于單反相機、3D VR相機、動作錄像機、無人機等需要高分辨率、高速捕捉的設備。換句話說，這種新興的存儲設備壓根兒就沒有考慮過手機。

首先，雖然UFS 1.0存儲卡的最大尺寸和Micro SD一樣都是15mm×11mm×1mm，但它卻采用了類似鯊魚鰭的不規則的波浪形設計，這意味著它無法直接安裝進Micro SD讀卡器的卡槽里。

此外，UFS 1.0存儲卡的底部的金手指數量和位置較Micro SD也有了質的變化，將針腳從邊緣轉移到了存儲卡中心的位置（圖5），這意味著哪怕你暴力地將UFS 1.0存儲卡塞進了Micro SD讀卡器的卡槽里，它也無法被正確識別和使用。

最重要的一點是，想100%發揮UFS 1.0存儲卡的性能，還需要讀卡器主控芯片支持這種新興的標準。舉個最簡單的例子，想讓UFS 1.0存儲卡跑出530MB/s的讀取速度，需要將其安裝在專用的讀卡器里，連接PC上的USB3.1接口，安裝好驅動程序后再進行測試。

火速鏈接

如果你想了解UFS 2.0與eMMC和手機之間的關系，請參考本刊2016年第9期《eMMC的接班人 UFS能為移動設備帶來什么》這篇文章，掃碼即看。