三星猛吹的UFS储存卡是啥 取代microSD卡江湖地位?

几天前,三星正式宣布,基于 JEDEC 标准新一代储存卡获得了重大的突破,为此三星还特别全球首发了基于 UFS 1.0 新外置储存格式标准的储存卡,号称未来对 microSD 卡拥有“改变一切”的变革。话说,UFS 储存卡真有那么神奇吗?

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UFS(Universal Flash Storage)存储卡目前已经开始酝酿。据称,为了跟上性能越来越快智能手机的节奏,此类储存卡甚至提供了比现有闪存更快的速度。最近,三星电子率先宣布第一款 UFS 储存卡,并公布了诸多相关的细节,声称在此基础上,未来一年会有更多其他厂商拥抱 UFS 1.0 标准的外置储存格式。

说实话,相信很多人第一次听说 UFS 储存,应该还是在智能手机上,就好像当初的 eMMC 删除一样。三星是最早推动 UFS 储存的厂商,去年发布的 Galaxy S6 和 Galaxy S6 Edge 的内置储存用的就是 UFS 格式。那么此类储存有何优点和缺点呢?未来几年时间里又会如何演进呢?

更快的外置储存卡

更快的数据读取和写入速度是迄今为止 UFS 储存卡提供的主要优势,这方面与今年的 microSD 卡对比而言的确是迈进了一大步。三星的 UFS 1.0 新储存卡,读取速度最高可以达到 530 MB/s,比市面上主流的 microSD 卡要快 5 倍,就算是对比今天最快的 UHS-II 级别的 microSD 卡(全双工理论最大峰值速度 156MB/s)也显著更快,完全超过了今天设备总线引脚的速度。

全双工和半双工图:

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需要指出的是,UHS-II 提供了半双工模式,根据标准峰值读取速度最大可达 312MB/s。然而,半双工模式仅允许单向信道单一时间传输(读或写分开执行)数据,并不能同时进行,与全双工不同。对比之下,UFS 格式的储存可以实现更高的速度,并支持指令队列,而且若谈论全双工模式下完全不是一个级别的比较。

就数字对比而言(下图),UFS 1.0 标准下的储存卡读取速度最高可以达到 530 MB/s,写入速度最高也有 170 MB/s。今天的 UHS-II 级别的 microSD 卡最高读写分别为 156 MB/s 和 90MB/s,UHS-I 级别的读写则为更低的 104 MB/s 和 60 MB/s。

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每秒进行读写(I/O)操作的次数 IOPS ,三星通常喜欢在产品公告中各种吹捧,就好像当初机械硬盘时代那样,但这对于判断闪存的性能并没有太多参考价值,所以我们不必太在意。当然了,这些峰值速度的数字我们可以姑且听进去,因为有关与储存控制器的延迟数据,也是储存整体性能的属性之一,包括随机读取和写入速度以及储存卡已满等都会有一定的影响。

不过,我们还是可以称赞 UFS 储存在性能上有重大的改进,尤其是在数据的读取方面。现在市面上销售的价格便宜的那些 microSD 卡,哪怕是规格提到的峰值速度,实际也要慢很多。你在购买时会发现,Class 10 级别的 microSD 卡通常标注有写入速度可以达到至少 10 MB/s,更高端的 UHS-II 为 90 MB/s 的写入速度,但是这些数字仅适用于全新的空卡。这也就意味着,即便 UFS 在最糟糕的情况下,读取和写入速度也分别是今天 microSD 卡的五倍和两倍以上。

再说,今天相对对不错的 microSD 卡,在应付 1080p 视频录制,或者 1600 万像素照片拍摄时,的确是没有碰到问题。然而,当涉及到实时的 4K 视频录制,以及更高分辨率的图片,包括 RAW 格式的照片拍摄,以及高品质大型游戏的数据加载时,往往体验就不那么尽人意了。

一些智能手机支持保存 RAW 原始图像的智能手机,不少用户在实际使用中已经注意到,在使用外置 microSD 卡的情况下,保存一张未经处理的 RAW 图像显然要比直接 JPEG 要耗时长很多。这是因为保存庞大的 RAW 图像时,写入 microSD 卡的速度太慢了,同理在 4K 或慢动作视频拍摄时亦是如此。

无论如何,闪存的速度大幅提升,能够让视频储存缓冲时间大幅减少,高分辨率图像缩略图更快出现,下载可以满足光纤速度等等,这些对实际体验而言均十分明显。

更好的电池续航

通常情况下,高性能总是以消耗电池续航为代价。不过,新的 UFS 储存卡拥有比高速 microSD 存储卡更低的功耗需求。高速 microSD 在读写时最高的功率可以达到 2.88W,闲置时则为 0.72W 左右。而 UFS 1.0 的标准规范中, 规定 3.3V 和 1.8V 的供电,最大的电流为 300mA,因此最大的电量消耗仅为 1.54W。

这个功耗数字差不多相当于当于高端 microSD 卡的一半而已,但速度却是多倍的提升,而且 UFS 更快的传输速度意味着更快完成数据交换,所需的功耗就更加少了,可以更快的进入到闲置状态。 另外,UFS 储存也拥有接近于零的限制功耗。从功耗方面来看,UFS 对于使用智能手机摄影和视频拍摄,能够起到延长续航的作用,比如提供更长的视频录制时间。

高速传输功耗对比:

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更好的卡装应用和实际体验

除了对高分辨率大容量的多媒体有显著影响之外,UFS 外置储存卡也对应用程序的运行速度有一定的积极作用。如此之高的读写数字,意味着更多的应用程序,包括对性能有高要求的应用,也可以直接安装到 UFS 外置储存卡上了。

此前大多数软件开发者或开发商,一直不愿意以及不建议用户将应用程序安装到外置的 microSD 储存卡上,主要就是因为速度慢影响了数据传输,从而导致应用程序的运行性能大幅下降,出现卡顿不流畅的情况。然而,UFS 储存卡将有助于解决此类问题,其读写速度已经超过了今天大多数设备使用 eMMC 内置储存。考虑到全双工传输速度依然出色,大量数据可以同时进行交换,而不是等待队列。

就应用程序来说,高速的 UFS 外置储存卡带来实际体验的改善可谓多个方面, 包括大幅降低延迟,减少等待时间,提供更好的随机访问性能,更能适配当今重度多线程应用的多核智能手机。如果操作系统允许且用户有更大控制权的话,应用程序和游戏终于可以直接安装到 UFS 储存上,更低的功耗也不会对续航造成太大的影响。

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确切的说,UFS 外置储存卡基本上就是嵌入式内置 UFS 的精简版,相比 microSD 卡大幅提升是不争的事实。若要开个脑洞的话,兴许有一天,高速 UFS 外置储存卡可以直接作为内置储存额外扩展,本质上这将允许系统更多的利用到 UFS 储存控制器,包括虚拟的 RAM 运存都可以放置在上面。

不过,需要注意的是,UFS 储存肯定不会提升手机的性能和速度,因为这并不是它的目标根本。相反,这种扩展特性的支持,能够轻而易举的为智能手机扩大储存,这才是其广阔的发展前景。

现有插槽不支持 需要一两年时间

尽管上面我们说了外置 UFS 储存卡各种各样的好,完全是超越内置传统 microSD 卡乃至内置 eMMc 5.0 闪存的产物,但是尽管 UFS 储存卡与 microSD 卡外观看起来十分相似,但三星已经明确指出,前者无法在后者的插槽上使用,引脚配置不同,二者不可兼容。所以说,今天的智能手机,必然无法通过购买 UFS 储存卡直接提升数据传输数据。

三星在推出 UFS 之前,已经意识到了兼容的问题,因此三星特别在新声明中称,“我们正在与行业内不同的合作伙伴合作,努力将此设计整合到下一代设备上。”

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这意味着,部分智能手机制造商可能已经与三星谈妥,在今后发布的全新智能手机中(也许就是下一批),将直接集成符合三星 UFS 1.0 标准的储存卡标准两用插槽设计,不仅可以使用现有标准的 microSD 储存卡,也可能购买三星的 UFS 储存卡实现更高的性能,只不过 microSD 卡无法完全发挥相似的性能而已。

考虑到三星是全球最大的闪存制造商,新的 UFS 移动储存格式非常有希望大规模普及,预计今明年两年很多高端移动设备都将原生支持。不出意外的话,三星即将发布的跨界旗舰 Galaxy Note 7,将会是全球第一款提供 UFS 内置储存,并同时兼容 UFS 1.0 和 microSD 外置储存卡标准的智能手机。而大规模普及 UFS 和 microSD 卡两用插槽,有可能要等到 2017 年年底或 2018 年年初。

题外话:若你有配插槽的机子会考虑UFS卡吗?

正如前述,UFS 外置储存卡在智能手机日常使用表现中,对外置储存的大量数据储存的频繁读取和写入速度有大幅的提升,包括高清视频播放和录制,运行大型游戏和交换大型文件时,都能提供更快、更好的体验,在多个场景下直接提升一个档次。

三星表示,未来 UFS 1.0 新储存卡将会大量运用到智能手机、数码单反相机、运动相机、无人机、360 度 VR 相机等设备上,充分满足对超高性能读写的需求。因此,外置储存依然有光明的发展前景,尽管未来 microSD 卡还会存活很久,三星也提供了兼容方案,但很明显其接班人基本就是 UFS(Universal Flash Storage)移动储存格式的储存卡。

当然了,UFS 储存卡的定价依然是个大大的问号,考虑到今天 UHS-II 的 microSD 卡价格不便宜,UFS 作为新生事物出货量不多的情况下,肯定会更贵,而且技术和成本摆在那里,这就需要更多与三星有合作的伙伴共同推动普及了。

现在问题来了,如果你未来也有支持 UFS 储存卡的手机,是否会考虑购买一张来扩充容量呢?

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  1. 柠檬果糖 5
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    然而,这些数据都是理论或理想……

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  2. LM 3
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    确定这不是UFO存储卡吗?

    美国 美国加州三藩CloudFlare公司AS13335加州网络CDN三藩节点(CLOUDFLARENET)