iPhone一直都是使用NVMe協議的閃存,而安卓手機從eMMC協議閃存一直升級到現在的UFS3.1協議閃存。一些安卓旗艦機型基本使用了UFS3.1協議閃存,而檔次稍微低一些的甚至還在使用UFS2.1、2.2或者干脆eMMC混用 。
要了解他們的不同,首先我們需要知道什么是閃存
閃存是一種斷電不丟失信息的半導體存儲芯片,一枚硬幣大小的芯片就可以容納高達1TB的數據。閃存一種取代傳統磁性存儲介質的一種介質,也是硬盤現代技術。
我們常常能在很多地方看到閃存的存在,比如SSD硬盤、SD卡、U盤、手機、平板電腦、MP3等等。體積小、重量輕、抗震防潮性能好都是它的優點,但它最大的優勢在于讀寫速度快,功耗低。
現代閃存的基本單元是CTF單元,即Charge Trap Flash memory cell,譯為帶電荷的陷阱。其實就是一個浮柵晶體管,由于半導體的特性,浮柵晶體管斷電時能保存電子,當電子數高于某個值時就表示0,而低于這個值就表示1。
浮柵晶體管的工作原理非常像可以自動上水的水塔,水位低于某個值時浮漂因為重力原因拉緊開關元件接通抽水機電源。當水位高于臨界值時浮漂就會松開這時繼開關元件就會斷電。
所不同的是在浮柵晶體管的P極施加一定電壓浮柵中保留的電子會因為量子遂穿逃逸出來,還原成“1”的屬性。
在浮柵晶體管的控制極上施加一定電壓則會讓電子因為注入到浮柵中,電子數達到量后就表示“0”的屬性。
一個個囚禁電子的球籠堆疊在一起就變成了一棟棟巨大的多層住宅,每一個房間都是一個記憶體。
這么多記憶體所組成的復雜結構需要通過某種方式方法來進行管理,這些就是閃存的標準和規范,是一整套圍繞芯片、軟件、硬件的技術,提供與內存的交互,版本規格越高,內存工作得就越快。
協議對于閃存的影響非常大
影響閃存讀寫性能主要有閃存顆粒、存儲協議以及文件系統。不同的閃存顆粒的讀寫性能、壽命、穩定性是不同的,目前主流的閃存顆粒有TLC、MLS、SLC。手機普遍閃存普遍采用MLC和TLC,SLC的發熱和價格讓人有點望而卻步。但毫無疑問閃存顆粒才是一切后續的基礎,即使使用同樣的協議,閃存顆粒不同讀寫速度方面也會存在一定的差異。
協議對于閃存的讀寫性能的影響是非常直觀的,這就好比讓一輛設計時速可以達到300Km/h的法拉利跑在一條限速100Km/h的公路上。所以協議對于閃存的讀寫速度提升具有革命性的意義,但協議的提升離不開操作系統的支持。
手機上目前比較常用的文件系統是F2Fs、EXT4,而華為使用EROFs,蘋果使用APFs。文件系統可以大大提升閃存的隨機讀寫的能力,比如讓你去屯了很多貨的倉庫找某一樣東西,你可能找一天也找不到,而文件系統可以讓你快速準確的找到你想要的東西。
NVMe規范在隨機寫入和讀取塊上比其他規范更具有優勢,尤其是在不斷讀取和生成一堆4KB小文件的操作系統特別有用,這也是iPhone一直采用NVMe的原因。蘋果公司雖然不能將整個SSD塞入iPhone中,但蘋果修改NVMe規范定制開發了自己的PCIe控制器。
但如果真的拿UFS3.1和NVME做比較還真的就很難判斷出來,因為平臺不一樣,所運行的系統不一樣,運行的軟件也不一樣。只能說各有千秋吧。
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