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Nov 02 2020

【手機專知】手機快閃記憶體(ROM):eMMC、UFS與NVMe分別是什麼?


 

  隨著智慧型手機的功能、相機畫素逐步升級,市場對於「大容量手機」的需求也愈來愈高,擁有超過百 GB儲存容量(ROM)的裝置早已成為常態。而儲存容量所採用的「快閃記憶體規格」,其實也是非常重要的核心環節,我們在市面上常見的快閃記憶體標準有 eMMC、UFS 以及 NVMe,究竟他們它們之間的差異是什麼?本篇文章將向各位作介紹,讓大家都能有更深入的瞭解。
 

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手機的快閃記憶體標準有哪些?

  目前常見的手機快閃記憶體標準有 eMMC、UFS 和 NVMe三種,其中eMMC 和UFS為Android 手機主要採用的標準,而NVMe則是iOS手機所使用的,以下是關於它們的詳細介紹:

1. eMMC


 

  英文全稱是embedded MultiMedia Card,由 MMC 協會針對手機和平板電腦所訂定的快閃記憶體標準,eMMC屬於三者中起源最早的技術,是基於「MMC記憶卡」為基礎發展而來的,其架構標準是將MMC組件放入一個小的球柵陣列封裝(BGA)之中,主要用於印刷電路板的「嵌入式非揮發性」記憶體系統。由於eMMC為永久性的電路板附件,而非能讓用戶隨意移動的卡片,所以如果出現記憶體、控制器故障等問題,就可能需要更換整個印刷電路板來修復。
  
而eMMC是採用「並行傳輸」技術製成,雖然資料讀寫必須分開執行,但它卻擁有體積小、布線難度低以及高度集成等優勢。從eMMC 4.3發展到目前最新的 eMMC 5.1標準連續讀取速度約為 250MB/s,總線接口主要以eMMC 4.4、eMMC 4.5、eMMC 5.0、eMMC 5.1為主,理論帶寬各為104、200、400和600MB/s;然而eMMC無論再怎麼升級,也都無法高效實現「雙向通行」的技術,已較難滿足現今用戶的需求。

 

2. UFS

  英文全稱為Universal Flash Storage,最早是在2011 年時,由 JEDEC 所推出,UFS採用全新的「串行傳輸」技術,可以同時進行讀寫操作,然而起初卻因為和eMMC 的速度差異較小、成本較昂貴,所以並不普及,一直等到2014 年, UFS 2.0 標準的連續讀取速度達到約 800MB/s,才逐漸成為 Android 旗艦手機所採用的標準配置。
  JEDEC更在2016發布「UFS 2.1」標準,雖然與前一代的速度標準差不多,卻增加了安全保護、設備健康和性能優化三項特點,市面上的UFS 2.1都採用可選的HS-G3標準,最高讀寫速率為1.5GB/s,而目前最新的 「UFS 3.1」標準,連續讀取速度約高達 1,700MB/s,全球第一款採用此項標準的手機,就是vivo推出的 iQOO 3。


3. NVMe


 

  英文全稱為NVM Express,原先是為了用來作為替代「SSD」上的SATA接口,被運用在 MacBook 上的主流固態記憶體標準之一,具有高效率、低負載的特性,使得其性能更加且擁有低延時的優勢。而在2015年時,蘋果首度將 NVMe 導入於iPhone 6S 系列之中,讀取速度約為 900MB/s,由於早期 的Android 手機大多使用 eMMC 5.1 標準,所以在連續讀取速度方面,iOS手機擁有了絕對領先的優勢,一直到 UFS 3.0 推出後,兩者的差距才漸漸縮小。

不同的「記憶體標準」有何差異?

  以上三種記憶體標準,除了在資料讀取/寫入有速度上的差異之外,在技術方面也有所不同,像是最早的eMMC是 採用「並行傳輸」技術,必須分開執行手機資料的讀取、寫入工作,所以當手機在執行「多項任務」操作時,eMMC 的反應速度會比採用「串行傳輸」技術的UFS 與 NVMe ,還要慢上很多,且 UFS 和 NVMe的平均功耗也會比 eMMC 來得更低喔!
 

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