Что такое ufs память
Есть ли толк от UFS-памяти в смартфоне и как это понять
Более 95% пользователей при покупке смартфона ориентируются на объем постоянной памяти, но не обращают внимания на ее тип. А зря — этот параметр напрямую влияет на производительность мобильного устройства. Разберемся, нужна ли смартфону ультрабыстрая память, что такое UFS, на что влияет класс UFS-памяти в вашем гаджете.
Аббревиатура UFS расшифровывается как «универсальный флеш-накопитель». Это стандарт встроенной памяти, приходящий на смену eMMC. Последний тип представляет собой модифицированный SD, используемый в картах microSD.
UFS можно сравнить скорее с твердотельными накопителями SSD
Ключевое отличие UFS от eMMC заключается в том, что eMMC работает в полудуплексном режиме, то есть может одновременно либо записывать информацию, либо считывать ее. Память UFS способна считывать и записывать данные одновременно.
О чем умалчивают изготовители
Когда производитель пишет в инструкции к мобильному устройству, что скорость последовательного чтения/записи составляет 250/125 Мб/с (или «пропускная способность – до 250 Мбайт»), он имеет в виду линейный обмен данными, то есть скорость копирования файлов. Параметр практически бесполезный для среднестатистического пользователя, но зато эти цифры выглядят солидно.
Для работы приложений намного важнее скорость работы с небольшими блоками информации и возможность параллельной обработки данных.
Скорость случайного чтения/записи eMMC и UFS
Версия 5.1, последняя спецификация стандарта eMMС, ограничена 11000 IOPS по произвольному чтению и 13000 IOPS по случайной записи. Для сравнения:
IOPS – максимально возможное количество операций чтения или записи в секунду. Выводы очевидны, но есть нюансы.
«Синтетические» показатели и реальность
Встроенная память существует не сама по себе. Она лишь часть системы, отдельная переменная в программно-аппаратном уравнении производительности смартфона в конкретный момент времени. С максимальными же значениями, прописанными в технических спецификациях, в «полевых» условиях сталкиваться не придется. vВ реальности же возможна ситуация, когда в тестах (даже при одном и том же процессоре и объеме оперативной памяти) гаджет с eMMC 5.1 с разгромным счетом проигрывает устройству с UFS 2.0 в графической производительности и последовательном чтении, но выигрывает в случайной записи.
Вот мы и подошли к выводам:
Что такое UFS 3.0 и для чего
Интеллектуальным устройствам пришлось пройти долгий путь с точки зрения скорости и производительности хранения данных. Обычно, в телефонах и планшетах применяется eMMC для хранения информации. Но если вы недавно приобрели флагманское устройство от Samsung, OnePlus или Sony, то вам придется столкнуться с термином UFS. В качестве будущих стандартов памяти была выбрана UFS и недавно появилась информация о ее последней версии, UFS 3.0.
Что такое UFS
UFS — это популярная спецификация флэш-памяти для цифровых фотоаппаратов, смартфонов и других электронных устройств. Основная идея UFS заключается в увеличении скорости передачи данных и надежности флэш-памяти.
Принцип работы UFS в том, чтобы обеспечить высокое качество работы интерфейса SATA, используемого в ПК, в сочетании с энергоэффективным eMMC с низким энергопотреблением. Кроме того, в отличие от предыдущих стандартов, таких как eMMC и ePOP, UFS базируется на архитектурной модели SCSI, благодаря чему операционная система может отправлять множество запросов на чтение и на запись для хранения.
UFS работает над тем, чтобы сочетать в себе высочайший уровень производительности и качества, предоставляя пользователям лучшее удобство использования. Она обеспечивает более быструю реакцию ввода/вывода, что приводит к более быстрой загрузке, быстрой передаче файлов и гораздо более быстрому копированию данных. Для обычного пользователя, который не хочет вдаваться в технические детали, UFS обеспечивает бесперебойную многозадачность, позволяющую смотреть высококачественные фильмы, играть в игры с высокой пропускной способностью и запускать множество процессов в фоновом режиме без каких-либо помех в функциональности.
UFS vs eMMC
UFS может похвастаться значительным улучшением производительности по сравнению с предыдущим стандартом хранения данных eMMC. Она получила последовательный интерфейс LVDS, который имеет отдельные выделенные дорожки для записи и чтения. По существу, eMMC имеет интерфейс half-duplex, который разрешает только чтение или запись, UFS имеет полнодуплексный интерфейс, позволяющий одновременно считывать и записывать данные.
Эволюция UFS
Стандарт UFS был введен в 2011 году, но появление карт UFS началось только в 2016 году. С тех пор все больше компаний начинают внедрять карты UFS и варианты хранения данных. Что касается версий UFS, то в 2013 году она была обновлена до UFS 2.0. и UFS 2.1 в 2016 году. В последних моделях телефонов высокого класса используется UFS 2.1.
Увеличение скорости передачи данных
Что нового в UFS 3.0
Новый стандарт в технологии UFS нацелен на улучшение версии 2.1 за счет увеличения объема с 48 до 64. Кроме того, это будет флэш-память, с пониженным энергопотреблением с 3,3 В до 2,8 Вольт.
UFS 3.0 будет иметь чрезвычайно высокие показатели эффективности. Максимальная пропускная способность для UFS 2.0 и UFS 2.1 составляет 800 МБ/с и 1333 МБ/с соответственно, UFS 3.0 получил феноменальную пропускную способность 2666 МБ/с, что вдвое превышает результаты предшественника.
Будущее уже здесь
С момента своего первого появления в 1984 году флеш-память прошла долгий путь — от флешек до карт SD и microSD, сверхбыстрых SSD и, в конечном счете, eMMC. Последним представителем флэш-памяти NAND является стандарт UFS и будущее, безусловно, выглядит блестяще. С производительности почти в три раза выше, чем у eMMC, UFS, безусловно, является лучшим выбором для большинства производителей устройств.
Правда ли, что внутренние накопители смартфонов лучше любой карты памяти, и когда отправят на пенсию microSD?
Привет, Гиктаймс! В последние годы производители гаджетов считают, что хороший смартфон — монолитный смартфон. Аккумуляторы перестали быть съёмными, привычные SIM-карты, в их классическом понимании, тоже могут кануть в небытие, а взамен старой доброй microSD производители активно «педалируют» развитие встроенных в смартфоны накопителей. Действительно ли «приколоченные гвоздями» гигабайты настолько быстрые, выгодные и надёжные, или перед нами всего лишь новый виток на пути к «одноразовым» гаджетам?
Карты памяти соседствовали с умными телефонами ещё с «доисторических» врёмён. Первый в мире смартфон, IBM Simon, ещё в 1994 году довольствовался 1 Мбайт на внутреннем накопителе, но поддерживал подключение накопителей объёмом до 1,8 Мбайт при помощи интерфейса PCMCIA. И Nokia 9000 Communicator, которая появилась двумя годами позже, тоже могла похвастать слотом MMC.
После этого годы напролет слот MMC/RS-MMC/Memory Stick/SD/miniSD/microSD стал постоянным спутником мобильных телефонов. Исключение составляли только модели с огромным, монструозным объёмом памяти, которое выделялись на фоне конкурентов, как нынешние мобильники с 256 Гбайт на борту по соседству с обычным стиральным порошком смартфоном.
О чудесных отговорках производителей, которые ампутировали слот microSD в смартфонах, и «подвальном» способе нарастить память мы уже говорили ранее, а сегодня нам предстоит разобраться, является ли внутренний накопитель чем-то большим, чем «флэшкой наизнанку», и что он собой представляет в сравнении с microSD такого же периода выпуска.
eMMC — интегрированная «флэшка» в мультимедийных мобильниках
Отказ от съёмных накопителей в смартфонах, не будем лукавить, спровоцировал iPhone в 2007 году, а техническая реализация для производителей устройств «подъехала» из комитета стандартизации JEDEC в виде модулей eMMC.
Сферический eMMC-чип в упаковке: Kingston KE4CN2H5A, 4 Гбайт, 153-Pin, BGA
Что такое eMMC? Интегрированная мультимедиа карта (Embedded Multimedia Card). Разрабатывалась для мобильников, планшетов, навигаторов, автомобильных мультимедиа-систем и другой потребительской электроники. Дебют чипов eMMC пришёлся на 2008 год и совпал с периодом, когда производители электроники вынесли своё решение в так называемой «битвой форматов». За внимание вендоров боролись два варианта подсистемы памяти в мобильных устройствах:
• NOR-флэш память для хранения и SRAM/PSRAM в роли ОЗУ. За такую комбинацию выступали Intel и Spansion (ныне — Cypress Semiconductor). Накопитель в такой конструкции представлял собой MCP-чип, такого вида конструкция была наиболее распространена в эпоху кнопочных смартфонов.
«Олдскульная» комбинация была мила производителям гаджетов умеренным энергопотреблением и более высокой производительностью в операциях на чтение данных.
• NAND-флэш память и SDRAM ОЗУ была новомодной конструкцией, за распространение которой выступал огромный альянс, в котором главными идеологами были Samsung и Toshiba. Такое сочетание компонентов негативно сказывалось на автономности мобильных устройств, зато производительность оперативной памяти и дешевизна (уже тогда) NAND сделали своё дело — мобильники нуждались в собственных накопителях не только для служебных нужд, а NAND уже на раннем этапе своего внедрения в гаджеты обходилась вендорам на треть дешевле, чем NOR.
Принцип работы eMMC в сравнении с типичными флэш-накопителями
Наибольшее распространение получил второй вариант, поэтому типичный накопитель eMMC представлял собой чип на базе NAND-памяти + интегрированный контроллер с поддержкой коррекции ошибок (ECC). Таким образом, производители мобильной техники заполучили ёмкую и недорогую реализацию подсистемы памяти, минуя неуклюжие (как для телефонов) жёсткие диски.
2008 год. Учёные выяснили, что памяти в смартфонах может быть много
Словом, интегрированная универсальная (а не только под настройки, реестр приложений и телефонную книгу) память в смартфонах всё ещё была бешено дорогой, но уже могла похвастаться внушительным на объёмом на рубеже 2009-2010 гг. Не забывайте, что до съёмки видео в Full HD в популярных смартфонах ещё оставалось немало времени, а в 2009 году на свет появилась Nokia N97 с умопомрачительными 32 Гбайт встроенной памяти стоимостью всё те же 27 тысяч рублей на старте продаж.
Ёмкость eMMC в смартфонах увеличивалась не так интенсивно, как хотелось бы (источник: Micron Marketing)
И всё же карты памяти аналогичного периода были в разы дешевле. Даже с учётом того, что microSDHC был новым стандартом, а продажи приходились чаще всего на карты стандарта Class 4.
На стороне интегрированной памяти, в теории, была более высокая производительность в линейных операциях на чтение и запись, и новейший стандарт eMMC 4.41 образца 2010 года допускал «потолок» пропускной способности до 100 Мбайт/с, скорость записи до 30 Мбайт/с. Стоит ли говорить, что:
1. В реальных сценариях работы скорость была несравнимо ниже
2. Аппаратная платформа смартфонов 2010 модельного года не могла реализовать весь потенциал eMMC 4.1
3. Подавляющее большинство смартфонов довольствовались 4-8 Гбайт встроенной памяти
При этом карты памяти классов 4 и 6 де-факто умели работать даже быстрее, чем им позволял встроенный в смартфоны контроллер, запись видео с битрейтом свыше 50 Мбит/с в мобильниках была экзотикой, а быстродействие приложений, как и в случае с SSD зависело не от пиковых линейных значений скорости, а от быстродействия в работе с крохотными файлами объёмом до мегабайта.
2013 год. Период зрелости eMMC, «доработка напильником»
Версия интерфейса MMC | Пропускная способность, Мбайт/с | Предельная скорость записи, Мбайт/с |
4.41 | 104 |