“我要拯救世界！不開玩笑！”
這是漫威裡能夠隨心所欲變小“蟻人”的經典臺詞！
華為Mate 20系列自發布以來，一個大家容易忽略的“變小”科技，就是Nano Memory存儲卡（簡稱Nano存儲卡）。
Mate 20系列支持雙卡雙待雙VoLTE，副卡還可插Nano存儲卡
今天我們就聊一聊這個“變小”的故事！
01 那些移動存儲的“老古董”
聽說用過這種磁盤的人，都已經結婚了。
這是上個世紀80年代曾經十分火熱的移動存儲器3.5 英寸軟盤，容量僅為 1.44 MB，連現在的一首mp3都裝不下。
實際上，世界上第一張軟盤是由 IBM在1967 年推出的，直徑為32 英寸，大概相當於你家裡的電腦桌那麼大。
1971年，Alan Shugart推出了直徑為 8 英寸的軟盤，但存儲空間僅有 81 KB，比你臉還大。
1976年，美國王安電腦公司打算髮布用於字處理的計算機，覺得8英寸的軟盤太大，於是開始與Shugart Associates公司合作生產小一點的磁盤。
聽說他們約在波士頓一家昏暗的酒吧裡洽談合作時，根據桌上餐巾大小定下了即將生產的軟盤為5.25英寸。
5.25英寸和3.5英寸的軟盤就是我們電腦C盤之外的A盤和B盤，必須要專門的驅動才能讀取。（能看懂說明你真的是老了，哈哈~）
後來的故事大家都很熟悉了，光盤很快取代了軟盤，U盤又替代了光盤，成為現在常用的移動存儲介質。
但無論是軟盤、光盤還是U盤，都是給辦公室或者家裡的計算機使用的。
直到1997年，西門子公司與閃迪公司聯手推出了一款MMC存儲卡（Multimedia Card）。這款存儲卡僅有郵票大小，可方便地使用於各式便攜電子設備上，包括相機、音樂播放器、PDA（個人數碼助理）、電子書、玩具等產品。一經推出，大受好評。
MMC存儲卡
兩年後，在MMC卡的基礎上，松下電器 ，東芝，閃迪三家公司推出了一款名為“Secure Digital Memory Card”的存儲卡片，此即SD卡。
SD卡
三家公司還聯手成立了SD協會，負責制定SD卡的行業規範，推廣SD卡的使用。
2003年，閃迪推出了體積更小的MiniSD卡。
MiniSD卡
但很快，閃迪又與摩托羅拉聯手推出了TF存儲卡，它的體積還要小於miniSD卡。
MicroSD卡
2005年，TF卡被納入了SD協會的行業標準，並改了名字：MicroSD卡。
體積越來越小的SD卡
此後，隨著移動終端的普及，MicroSD卡的受歡迎程度大大超出了設計者的想象。
僅2017年一年，全球就售出了逾7億塊MicroSD卡。
在旺盛的市場需求刺激下，MicroSD卡的讀寫速度、容量也不斷刷新上限。
唯其外觀尺寸，歷經十三年幾無變化，延續至今。
02 蘋果造出Nano-SIM卡，華為誕生Nano 存儲卡
其實，手機SIM卡和存儲卡，它們倆一直井水不犯河水，就像在兩個平行的世界，互相沒有什麼交集。
因為在功能機時期，手機主要用來打電話，基本用不上大的存儲空間，更別說擴展存儲卡了。
直到智能手機誕生，才讓它們倆真正“相遇”。
下面一張圖是功能機時代手機SIM卡和存儲卡的發展路徑，我們來看看他們如何成為“更好的自己”。
2012年，蘋果公司為了成就iPhone更加纖薄和更加緊湊的機身，向ETSI歐洲電信標準協會提交了Nano-SIM卡標準。
最後，在和諾基亞主導的另外一種Nano-SIM卡標準爭奪中，贏得了全球主要移動網絡運營商、智能卡供應商以及移動設備製造商的普遍支持。
從此，Nano-SIM卡正式誕生。蘋果也在iPhone 5開始使用Nano-SIM卡。
這款到目前為止體積最小的SIM卡，已經成為SIM卡的主流。
iPhone的低配和高配是以手機存儲容量來進行區分定價的，以iPhone XS為例，通過64GB版本，256GB和512GB版本1400-1800元的價差，區分低配、標配和高配，從而滿足不同用戶人群的使用需求。
iPhone XS配置和價格
所以，iPhone一直以來都是沒有存儲擴展功能的。
這個課題只能留給其他廠商了。
華為成為第一個打破這一僵局的科技公司。
2018年10月，華為正式發佈Nano存儲卡，並宣佈Mate 20系列全面支持Nano 存儲卡。
一舉結束了手機存儲卡十三年外觀不變的歷史。Nano存儲卡足足比當前流行的MicroSD卡小了45%，成為世界體積最小的手機存儲卡。
下面，我們來看看世界上第一張Nano存儲卡是怎麼造出來的。
03 卡上跳”芭蕾“：6 腳秒變8腳，Nano手機卡槽和存儲卡槽合二為一
為了讓雙卡槽更好地節省手機機身寶貴的空間，華為這一次將Mate 20從過去兩個並列的雙卡槽，調整為正反兩面的雙卡槽，實際上是一個卡槽實現雙卡的功能。
同時，為了兼顧雙卡用戶和單卡用戶，在副卡卡槽設計上，既支持Nano-SIM卡，也支持Nano存儲卡。
手機與SIM卡、存儲卡的信息交流，是通過卡片背後的金色金屬片 - PIN腳，也就是業界俗稱的“金手指”來進行的。
SIM卡遵從的是ETSI歐洲電信標準協會的標準，只有6個PIN腳；而SD存儲卡遵從的是SD協會的標準，有8個PIN腳。
那麼第一個問題來了，一個卡槽要如何才能同時支持SIM卡的6 PIN和SD卡的8 PIN呢？
華為工程師們訪遍整個行業的科技巨頭，得來的卻全是否定答案——沒有一家公司此前嘗試過這個想法。
華為工程師只能自己想辦法，經過苦思冥想，終於想出了一個優雅的解決方案：
L型PIN腳。
圖中存儲卡下方兩側的L狀圖形，就是經過特殊設計的PIN腳
工程師們將Nano存儲卡的其中兩個PIN腳設計為L型，擺放在存儲卡的兩個角落，從而適應了Nano尺寸的卡片空間。
當卡槽插入Nano卡時，手機發起“對話”來識別是Nano-SIM卡還是Nano存儲卡。
這樣，Nano尺寸的存儲卡與Nano-SIM卡實現完美共用一個卡槽，為Nano存儲卡的誕生掃除了一個關鍵技術障礙。
04 科技賽道，速度為王：華為Nano存儲卡寫入速率達75MB/s，遠超SD U3標準
華為雖然是第一次設計Nano存儲卡，但存儲速度直接關係到用戶讀取圖片視頻的體驗，所以從一開始就堅持高起點目標——達到SD U3速度標準，即最低寫入速率30MB/s。
棘手的是，當華為工程師準備按照SD的標準“開幹”的時候，發現了一個很大的法務問題。
如前文所述，閃迪、東芝與松下公司在SD卡標準誕生之初就牽頭建立了一個非盈利性組織——SD協會。三家公司還在SD卡的協議、專利、商標等領域進行了大量佈局，未經其允許，任何組織都不能發佈新的SD卡協議。
華為連SD協會的會員都不是，假如生產Nano SD卡，那麼等待華為工程師們的，將是來自行業先行者們的法院傳票。
幸運的是，信息存儲技術的發展路徑並非僅有SD一條，還有其他開源的內存存儲技術標準可供選擇。
華為Nano存儲卡正是基於JEDEC的內存存儲協議（eMMC5.1），實現理論最高傳輸速率100MB/s。相當於用內存的標準來做手機移動存儲。
經華為實驗室測量，Nano存儲卡的數據順序讀取速率在電腦上可達90MB/s，在手機上達80MB/s，順序寫入速率達70MB/s，遠超SD U3標準。
附圖1 - 東芝Exceria 128GB U3讀寫速度測試結果（讀取最高≈90MB/s，寫入速率約20MB/s）
附圖2 - 三星Pro+ 64GB U3讀寫速度測試結果（讀取>90MB/s，寫入速率約80MB/s）
附圖3 - 華為256GB Nano存儲卡讀寫速度測試結果（讀取>90MB/s，寫入速率約75MB/s）
05 精益求精，品質為王：比髮絲更精細的工藝與“魔鬼級”質量考驗
Nano存儲卡的製造和質量，是擺在華為面前的第三個問題。
Nano存儲卡的容量，取決於內部flash芯片數量。芯片數量越多，存儲卡容量越大。以256G存儲卡為例，flash芯片達到了8片。這8片flash芯片，是以“疊放”的形態存在於存儲卡中的。假如將這塊存儲卡一刀劃開，我們將看到這樣一個橫截面：
圖中8個疊放的矩形，就是flash芯片
每一片flash芯片的厚度，僅僅不到43微米——約為一根頭髮直徑的一半 。
這種比頭髮絲還要更加細緻的高難度製作工藝，在全球範圍內也僅有少數頂尖廠商可以完成。Nano存儲卡比普通MicroSD卡體積小了45%，而且容量和速率都是高標準，華為聚集了業內頂尖的製作商合作，歷經數月攻克多個工藝難題，才保障了Nano存儲卡的生產達到華為嚴格的質量要求。
可以說，Nano存儲卡得以實現，絕非一家公司、一個工程師團隊之功，而是建立在整個行業對技術的積累、對創新的堅守之上的。
為了保證Nano存儲卡的質量，華為工程師還定義了嚴苛的測試標準：
1）插拔測試：存儲卡能夠至少經受3000次插拔
2）極端環境測試：在零下25度嚴寒、85度高溫環境下，Nano存儲卡仍然能正常工作
極端環境測試設備
攻克了三大問題，華為終於讓Nano存儲卡如期搭載Mate 20正式發佈。
至此，Nano存儲卡正式誕生，十三年手機存儲卡外觀不變的歷史得以終結。
但故事剛剛開始！
華為公司已正式加入了SD協會，並開始以協會成員的身份發起了Nano SD卡技術標準的討論。
這將是一個高度流程化、需要全行業共同推進的漫漫長路。
但這也是從技術轉變成標準，造福億萬消費者的必經之路。
人類對存儲技術的追求永無止境，因為每個人的珍貴記憶值得長存！
Mate 20系列20項革命性突破往期回顧：
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