隨著5G時代來臨，智能手機從外在形態到內部配置均有改變。其中，外觀變化最明顯的是全面屏，而配置的變化除處理器外，以存儲和內存最具代表性——2019年開始，UFS 3.0逐漸被旗艦機採用，到2020年搭載LPDDR5內存則成為趨勢。
毋庸置疑，硬件升級能夠顯著改善使用體驗，只不過相比處理器、基帶、攝像頭而言，用戶對於存儲更新帶來的體驗變化或許沒有那麼“敏感”，這是不是意味著存儲的重要性不如其它硬件？當然不是。
無論是PC還是手機，存儲都是保障系統順暢的關鍵一環，我們先以PC為例。相比傳統機械硬盤，固態硬盤(SSD)擁有更高的讀寫效率、可靠性以及更小的體積。即使是STAT SSD其讀寫速率也可達到一般機械硬盤的5倍左右，如今廣泛採用的NVMe SSD讀寫速率可以輕鬆達到機械硬盤的20倍以上，可以顯著提升數據讀寫、傳輸效率。而在實際使用中，僅有機械硬盤的PC，開機可能就要1分鐘以上，搭載SSD的PC則只需要十幾秒，甚至更短，孰優孰劣立見分曉。憑藉對用戶體驗的大幅升級，如今SSD已經成為絕大多數電腦的標配，特別是筆記本極少有產品僅配備機械硬盤。
再來看智能手機，目前智能手機所採用的存儲主要為eMMC5.1、單通道UFS 2.1、雙通道UFS 2.1以及UFS 3.0。其中，eMMC5.1的讀取速度約300MB/s，單通道UFS 2.1讀取速度約500MB/s，雙通道UFS 2.1讀取速度可以達到800MB/s以上。而2018年發佈的UFS 3.0標準其讀取速度可達1500MB/s，是雙通道UFS 2.1的兩倍，可以為手機提供更快速讀寫效率，提升程序啟動、加載的使用體驗。這也就不難理解為什麼從2019年開始UFS 3.0存儲被廣泛採用。
在5G時代，諸如雲遊戲、VR、4K超高清視頻等應用場景均需要快速讀寫數據與大量記憶存儲，因此對於手機存儲出了更高的要求。今年1月30日，JEDEC正式發佈了UFS 3.1標準，在UFS 3.0基礎上進一步增強。最新的UFS 3.1標準相比UFS 3.0又帶來了哪些新特性？未來移動存儲又將有哪些變化？慧榮科技產品企劃部協理謝逸群在接受天極網採訪時做出了詳細介紹。
慧榮科技產品企劃部協理謝逸群
UFS 3.1的三大全新特性
謝逸群表示，UFS 3.1是3.0的優化版，主要改善存取效能與省電性能，在UFS 3.0基礎上增加了三大特性。
寫入增強器(Write Booster)技術：通過在符合UFS 3.1標準的設備上引入一個SLC非易失性緩存，進一步提高寫入速度。
深度睡眠(Deep Sleep)技術：當存儲器沒有讀寫動作時，進入深層睡眠模式，從而達到最低耗電量，相比UFS3.0 hibernate能夠降低30~50%。
性能調整通知(Performance Throttling Notification)：UFS 3.1設備因為某些情況導致存儲性能受到影響時，及時通知主機有關性能限制的信息。
此外，謝逸群還提到主機性能提升器(Host Performance Booster，HPB)也值得關注，此技術概念類似SSD的主控端內存緩衝 (Host Memory Buffer， HMB)，在系統的DRAM中緩存UFS設備邏輯到物理(LTP)地址映射，以提高性能。
5G與UFS 3.1相輔相成：“1+1>2”
5G相比4G部署速度更快，2020年這一趨勢也將延續下去。截至2019年12月全球已經有超過40家運營商和40多家終端廠商推出了5G網絡和產品。Qualcomm Incorporated總裁安蒙表示：“到2020年末，預計全球將達到2億5G用戶。2021年全球移動行業將向5G遷移，5G會在更多地方部署。”
5G快速發展為各行各業帶來了機遇，移動存儲也是其中之一。5G時代移動互聯產生的數據量將進一步增加，需要手機具備更高的讀寫效率，因此5G將與UFS 3.1相輔相成，帶給提升手機體驗“1+1>2”的效果。比如在整個4G時代，我們瀏覽信息的方式從圖文逐步進入到視頻、直播，並且視頻分辨率也實現了標清、高清、超高清的過渡。如今部分視頻平臺已經提供了4K資源以及VR資源，也只有在5G高速網絡下，用戶才能獲得更順暢的觀看體驗。反過來講，隨著5G普及，移動互聯網平臺上提供的內容質量也將進一步提升。不止如此，用戶也在創作更高質量的內容。2020年率先發布的旗艦手機不僅可以支持4K HDR視頻拍攝，還加入了8K視頻、億級像素照片拍攝等功能。這不僅需要手機處理器具備卓越的算力，也需要存儲性能及時跟進，避免在播放、拷貝時影響體驗。
據謝逸群介紹，UFS 3.1讀取4K高清影所需時間更短，加載所需要的時間不到eMMC5.1的1/3。他表示慧榮科技已經發表支持UFS 3.1規格的主控芯片SM2754，集成了專有固件和控制器技術，並採用更優秀的算法，進而提高隨機持續讀取和寫入性能。順序讀取速度可達2000 MB/s，順序寫入速度在Write Booster的支持下可達1000MB/s以上，並且在寫入增強器(Write Booster)和主機性能提升器(Host Performance Booster)兩大特點和不斷優化的固件方案的加持下，讀寫性能還將進一步提高。
如今隨著自媒體及視頻平臺火爆，手機已經成為vlog達人手中的“生產力工具”，通過手機拍攝、剪輯、分發視頻內容逐漸成為常態。而UFS 3.0以及UFS 3.1存儲的及時跟進顯然也是保證手機生產力的關鍵，避免卡頓，提供更為順暢的創作體驗。
除超高清影像外，遊戲也是促使手機存儲升級的關鍵。如果說拍攝視頻遇到卡頓還能等一等，那麼對於遊戲玩家而言，等待便意味著輸掉比賽。因此，2019年下半年發佈的遊戲手機均配備了UFS 3.0存儲。謝逸群表示：“對於手機遊戲玩家來說，遊戲開啟速度更快，場景切換更加流暢，能為遊戲體驗帶來不少加分，相對來說存儲的性能及容量會成為手遊的主要關鍵。APP打開速度上，採用UFS 3.1的5G手機更快。體驗遊戲時UFS 3.1手機延遲更低，畫面更流暢。”目前慧榮科技已經為手機存儲提供最新SM2754主控芯片解決方案，符合JEDEC最新UFS 3.0及UFS 3.1標準，支持HS-Gear4-2L標準、SCSI體系結構模型(SAM) 和UniPro 1.8標準，實現卓越性能、多任務支持和高穩定性，可滿足手遊的高速高容量需求。
另外據謝逸群介紹，慧榮科技在SM2754解決方案中試用SRAM來進行數據錯誤檢測，可防止發生軟錯誤事件，並且提高數據的可靠性。此外憑藉慧榮科技自主研發的MIPI M-PHY及獨創的高可靠低功耗LDPC算法，可多方面提高數據安全性。
從視頻、遊戲等5G應用場景不難看出，擁有卓越讀寫性能的UFS 3.1未來將成為手機必不可少的一部分，而5G與UFS 3.1為手機帶來的提升還不止於此。隨著手機屏幕尺寸、分辨率提升，以及5G功能的加入，智能手機續航面臨挑戰。儘管目前部分手機電池容量已經高達5000mAh，但對於重度用戶而言“還是不夠”，續航不管到了什麼時候自然都是越久越好。然而，手機廠商如果繼續擴大電池容量，那麼按照現有技術，必然會增加重量，影響握持感。所以控制功耗，提升能效便成為延長續航的關鍵。
高效能正是最新UFS 3.1存儲的優勢，比如上文提到的，深度睡眠技術相比UFS3.0 hibernate實現能耗降低30~50%，同時隨著手機存儲容量擴大，UFS 3.1卓越能效管理的優勢還將進一步提升。另外，優化續航已經成為智能手機產業鏈所有參與者“共同的目標”。高通推出的驍龍865相比上代產品實現了GPU效能35%的提升;OEM廠商也通過電池管理、AI優化等功能提升手機續航。謝逸群表示：“移動存儲應用的UFS主控芯片，需要重視高性能、低功耗及如何管理3D NAND讓整個存儲產品壽命延長。慧榮科技控制器預先規劃來支持最新3D NAND接口的速度，同時也將低功耗(low power)規格放進設計以達到高性能的要求。”
UFS 3.1未來將成為5G手機閃存接口的主流
在高通推出支持5G的“準旗艦”芯片驍龍765以及驍龍765G後，5G智能手機數量進一步增加，並且由旗艦級向中高端市場過渡。從完善用戶體驗的角度而言，在這些中高端智能手機上，UFS 3.0和UFS3.1存儲或將被更廣泛的採用。謝逸群認為，更高性能的UFS 3.1標準存儲產品將會給5G智能手機帶來更加卓越的性能，其更低的功率設計也毫無疑問是為5G智能手機所準備
對於未來發展，謝逸群表示：“在2020年，UFS 3.0會與UFS3.1並存。展望未來，在5G的帶動之下，智能手機的各項技術規格都有升級的需求，最新的UFS 3.1規格，未來將成為5G手機閃存接口的主流，慧榮是閃存獨立主控芯片的主要廠商，也看好此一發展趨勢，預先做好準備，幫助客戶快速導入市場，提高產品在市場上的競爭力，在5G智能手機市場實現雙贏。”
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