事件回顧

近日,，有網(wǎng)友,、媒體（GizmoChina）用讀寫速度跑分軟件AndroBench 5.0測試華為P10,，結(jié)果顯示,，不同的華為P10系列手機會顯示出三組不同的讀寫速度,。

根據(jù)華為官方的性能測試顯示,，麒麟960搭配UFS 2.1閃存的連續(xù)讀?。⊿equential Write）速度超過800MB/s,，連續(xù)寫入接近180MB/s，隨機讀取超過140MB/s,，隨機寫入也有14MB/s左右,。而UFS 2.0閃存的連續(xù)讀取速度一般在400MB/s以上，而寫入速度在100MB/s以上,。eMMC標準閃存的連續(xù)讀取速度只有200-300MB/s之間,。

因此,，根據(jù)跑分結(jié)果華為P10系列手機采用了三種不同的閃存：UFS 2.1、UFS 2.0,、eMMC 5.1,。但外界普遍認為華為P10系列采用UFS 2.1閃存，因此外界認為華為存在欺騙消費者行為,。

負面曝光之后,，華為終端、余承東數(shù)次回應該事件,，承認華為P10系列存在混合采用多種閃存的同時,，認為不同閃存并不影響手機體驗。

新一代UFS

在高速數(shù)字接口中,，并行總線越來越少,。原因很簡單，隨著系統(tǒng)頻率的提升,，并行總線在板級建置時已經(jīng)遭遇到實體瓶頸,，抖動、串擾,、信號偏移,、傳輸路徑不完美等因素，都將大幅降低并行總線持續(xù)建立時間窗口,，從而限制系統(tǒng)帶寬的進一步提升,。

在高速串行／解串器（Serdes）技術(shù)取得突破后，新式串行總線越來越流行,，以USB和PCIe為代表的串行總線在板級以串行方式連接,、在芯片內(nèi)部將數(shù)據(jù)譯碼成平行數(shù)據(jù)，從而使得板級數(shù)據(jù)線路之間的關(guān)系去耦合,，既大幅降低了板級布線難度,，又突破了系統(tǒng)帶寬限制。因此,，新式串行總線正如火如荼地進展,，在個人計算機（不含工控與特殊用途計算機）領(lǐng)域，PCIe接口已經(jīng)完全取代PCI接口,，SATA接口也完全取代了PATA接口,。

不過，在手機儲存接口方面,，嵌入式多媒體卡（eMMC）規(guī)格的市占率仍然較高,，原因之一是移動設(shè)備對于儲存性能的要求較個人計算機（PC）更低。然而,，隨著游戲與視頻應用在移動設(shè)備上的普及,，以及手機處理器性能的提升,，eMMC的性能已經(jīng)不能滿足移動設(shè)備對于內(nèi)存讀寫性能的要求,，新一代的通用閃存儲存（UFS）規(guī)格應運而生,。

UFS的性能優(yōu)勢

多媒體卡（MMC）標準于1997年問世，說來有趣,，MMC最初的標準就是一根數(shù)據(jù)線,，后來擴展到8根數(shù)據(jù)線，eMMC標準則將閃存顆粒和控制器放入更緊密的球門陣列（BGA）封裝,，以適應移動設(shè)備對封裝尺寸的要求,。首批eMMC產(chǎn)品于2007年正式推向市場，到目前為止,，JEDEC的最新標準為eMMC 5．1,。

如前所述，并行總線在速度增加到一定值時將無法滿足時序要求,，eMMC標準單根數(shù)據(jù)線的極限速度為400Mbps左右,，8位數(shù)據(jù)線標準eMMC接口一次傳輸峰值速度為400兆字節(jié)每秒（400MB／s）。相形之下,，UFS2．0單信道峰值速度為5．8Gpbs,，現(xiàn)有標準為雙信道，所以速度可達1,，160MB／s,，將近eMMC標準的3倍。

圖1：e－MMC與UFS接口比較

而且,，由于eMMC是半雙工模式,，主、從之間數(shù)據(jù)不能同時互動,，而UFS是全雙工模式,，便于傳輸性能的提升。所以采用UFS接口的系統(tǒng)啟動時間更快,，讀寫響應也更迅速,。根據(jù)東芝（Toshiba）的資料，在連續(xù)讀取,、隨機讀取,、連續(xù)寫入與隨機寫入等操作中，UFS 2．1產(chǎn)品基本能夠達到eMMC 5．1產(chǎn)品的1－3倍,。UFS新一代標準還將大幅提高讀寫性能,，但eMMC性能再提升的空間并不大。

UFS規(guī)格以先進的Serdes技術(shù)為基礎(chǔ),，其讀寫性能的大幅提升并未以大量增加功耗為代價,。由于UFS信號電壓擺幅只有200毫伏（mV）,，而eMMC標準是1．8伏（V）或3．3V，因此兩種產(chǎn)品待機功耗相差無幾,，而且從第三代到第五代,，東芝的每一代UFS產(chǎn)品功耗水平都得到了提升。

從eMMC轉(zhuǎn)向UFS接口

從并行總線換到串行總線,，減少了高速數(shù)據(jù)線的連接,，簡化了硬件工程師的工作。

以東芝的產(chǎn)品為例,，UFS封裝與eMMC封裝一致,，用戶可以選擇對應的封裝直接取代。相較于第三代UFS產(chǎn)品使用三電源供電,，東芝的第四代與第五代UFS產(chǎn)品不必再使用1．2V電源,，從而使內(nèi)存模塊的電源設(shè)計更簡單。

圖2：第四代以后的UFS內(nèi)存只需要兩個電源

在固件層面,，相較于eMMC產(chǎn)品,，新一代的UFS產(chǎn)品已經(jīng)將除錯、壞塊管理,、損耗平衡以及垃圾回收等功能一并封裝,，為用戶在閃存應用開發(fā)上節(jié)省了大量的時間。

為了方便用戶除錯,，有些UFS產(chǎn)品還提供了板級除錯接腳,。以東芝第5代UFS產(chǎn)品為例，用戶只需將2個除錯接腳連接到PCB的除錯工具接口即可,，不需要額外增加電阻電容,。而當出現(xiàn)問題時，用戶只需利用除錯工具透過這2個接腳連到UFS內(nèi)存上進行除錯,。

既然UFS較eMMC的性能更大幅提升,，更換設(shè)計又不復雜，那么當UFS產(chǎn)品成熟時,，產(chǎn)品替代進程將非?？臁８鶕?jù)東芝對市場的預測,，2017年上半年的旗艦型手機將普遍采用UFS接口,。從2017年下半年開始，中階手機也將逐步改用UFS閃存,，UFS接口在高階平板中的普及率也將過半,。

圖3：UFS市場前景

從東芝UFS產(chǎn)品發(fā)展藍圖來看，UFS 2．0與2．1產(chǎn)品均已經(jīng)量產(chǎn)，新一代UFS接口的研發(fā)也緊鑼密鼓,，預期UFS市場的成長曲線將非常陡峭,，eMMC在移動設(shè)備領(lǐng)域的歷史使命已經(jīng)完成，UFS的時代即將來臨,。