媲美SSD的速度UFS存储卡能否成为手机的助力

存储卡已成手机拖累

三星Galaxy S系列曾一直以支持存储卡扩充为主打卖点，然而在Galaxy S6时代却出现了“断档”，取消了对存储卡的支持。对此三星的解释是，因UFS 2.0超高速嵌入式闪存的介入而不得不放弃扩展。

那么，UFS 2.0是什么？

简单来说，UFS 2.0是比eMMC 5.1更先进的存储技术（或者称为闪存规范、标准）。UFS 2.0的顺序读取速度可轻松突破400MB/s大关（见表），如果将APP和数据全部保存在USB 2.0闪存中，系统运行所需的加载时间将大幅缩短。

反观手机存储卡（Micro SD标准），哪怕是高端（64GB约500元）的Class 10（UHS-U3）级别，其读取速度也不过95MB/s，写入速度90MB/s而已（图1）。而主流价位（64GB不足150元）的Class 10（UHS-U1）存储卡，其读/写速度则多在80MB/s和25MB/s的档次上。因此，如果配备UFS 2.0闪存的手机插入了存储卡，而用户又将APP或数据保存在了存储卡中，启动APP或进行数据交换时的速度自然会大打折扣。

为了解决这个缺陷，随后上市的三星Galaxy S7和魅族Pro5等手机虽然支持存储卡（图2），但默认却都不允许将APP安装在存储卡，而存储卡的主要用途只是用来存储视频和音乐等多媒体文件，其目的就是最大限度避免存储卡影响到UFS 2.0的发挥。

UFS和闪存卡联姻

早在2016年3月，JEDEC组织就发布了JEDEC220 UFS 1.0存储卡扩展标准（图3）。没错，就是让存储卡也用上UFS的高速机制，进一步缩短存储卡与移动设备内置存储芯片的性能差距。4个月之后，三星终于推出了全球首款基于UFS 1.0标准的可移除存储卡（类似Micro SD），首批产品将包含32GB、64GB、128GB、256GB四种容量（图4）。

看到这里，可能有读者会产生疑问：手机用的是UFS 2.0闪存，而前文提到的“UFS 1.0存储卡”难道是手机领域已经过时淘汰的UFS 1.0吗？

答案是否定的。UFS 1.0存储卡就是基于新的UFS 2.0设计并兼容UFS HCI 2.0标准，完全沿袭了UFS 2.0所有的功能特性。比如，UFS 1.0存储卡支持同时读写操作和后台操作、多逻辑单元、擦写数据安全、写入保护、任务管理和功耗管理等。

那么，三星UFS 1.0存储卡的速度有多快？答案是530MB/s和170MB/s的持续读/写性能，这个速度已经足以媲美SATA3.0接口的SSD固态硬盘！如果拿它和传统顶级Micro SD存储卡进行对比，其读取速度足足提升了4.5倍，写入速度也有着2倍的提升。此外，在大家更关心的随机读写性能方面，UFS 1.0存储卡可达40000 IOPS（读）和35000 IOPS（写），较传统Micro SD存储卡更是分别提升了20倍和450倍！

没错，在这种新一代存储卡的加持下，以智能手机为代表的移动设备再也不用担心存储卡会成为内置存储芯片的累赘，哪怕是再苛刻的发烧玩家也能安心享用它所带来的扩容体验。

问题来了，智能手机啥时可以享用这道UFS 1.0存储卡的大餐呢？

可远观不可亵玩焉

很遗憾，UFS 1.0存储卡短期内的服务对象只限于单反相机、3D VR相机、动作录像机、无人机等需要高分辨率、高速捕捉的设备。换句话说，这种新兴的存储设备压根儿就没有考虑过手机。

首先，虽然UFS 1.0存储卡的最大尺寸和Micro SD一样都是15mm×11mm×1mm，但它却采用了类似鲨鱼鳍的不规则的波浪形设计，这意味着它无法直接安装进Micro SD读卡器的卡槽里。

此外，UFS 1.0存储卡的底部的金手指数量和位置较Micro SD也有了质的变化，将针脚从边缘转移到了存储卡中心的位置（图5），这意味着哪怕你暴力地将UFS 1.0存储卡塞进了Micro SD读卡器的卡槽里，它也无法被正确识别和使用。

最重要的一点是，想100%发挥UFS 1.0存储卡的性能，还需要读卡器主控芯片支持这种新兴的标准。举个最简单的例子，想让UFS 1.0存储卡跑出530MB/s的读取速度，需要将其安装在专用的读卡器里，连接PC上的USB3.1接口，安装好驱动程序后再进行测试。

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如果你想了解UFS 2.0与eMMC和手机之间的关系，请参考本刊2016年第9期《eMMC的接班人 UFS能为移动设备带来什么》这篇文章，扫码即看。