從2016年開始，閃存芯片一直處于缺貨狀態，伴隨著缺貨，閃存價格從第二季度一直上漲到2015年年初水平。在當下缺貨、漲價的背景下，華為在P10里同時使用了UFS2.1、UFS2.0和eMMC5.1三種閃存芯片的事件引發眾多消費者、各大媒體熱議。接下來旭日大數據對eMMC和UFS這兩種閃存為讀者一一解讀。
eMMC與UFS之間的技術差異
eMMC ( Embedded Multi Media Card) 采用統一的MMC標準接口，自身集成MMC Controller，存儲單元與NANDFLASH相同。針對Flash的特性，eMMC產品內部已經包含了Flash管理技術，包括錯誤探測和糾正，Flash平均擦寫，壞塊管理，掉電保護等技術，作用相當于PC上的SSD固態硬盤。2015年前所有主流的智能手機和平板電腦都采用這種存儲介質，而且不同版本讀取速度也存在差異，eMMC 4.4的讀取速度大約為104MB/s、eMMC 4.5則為200MB/s。而2013年首款eMMC 5.0存儲產品，其讀取速度為400MB/s，而就最新的eMMC 5.1規范來說，其理論帶寬為600MB/s左右。
UFS全稱是“Universal Flash Storage”，其實是eMMC的升級版，不僅對傳輸接口進行了升級，而且還可加密，安全性更佳。電子設備工程聯合委員會（即JEDC）在2011年發布了第一代通用閃存存儲（即UFS），2013年又發布了UFS 2.0的新一代閃存存儲標準，UFS 2.0閃存讀寫速度理論上可以達到1400MB/s，不僅比eMMC有更大的優勢，甚至能夠讓電腦上使用的SSD也相形見絀。2016年3月，JEDEC又發布了UFS 2.1。它是UFS 2.0的迭代版，對早期的版本進行了部分改進，進一步強化它的優勢。
說了這么多eMMC和UFS的字面意義，接下里我們從兩者的結構上解析它們之間的差異。eMMC閃存基于并行數據傳輸技術打造，其內部存儲單元與主控之間擁有8個數據通道，傳輸數據時8個通道同步工作，工作模式為半雙工，也就是說每個通道都可以進行讀寫傳輸，但同一時刻只能執行讀或者寫的操作，與PC上已經淘汰的IDE接口硬盤很是相似。
而UFS閃存則是基于串行數據傳輸技術打造，其內部存儲單元與主控之間雖然只有兩個數據通道，但由于采用串行數據傳輸，其實際數據傳輸時速遠超基于并行技術的eMMC閃存。此外UFS閃存支持的是全雙工模式，所有數據通道均可以同時執行讀寫操作，在數據讀寫的響應速度上也要凌駕于eMMC閃存。
UFS 2.0規范分為兩部分，第一部分是UFS HS-G2規范，也就是我們常說的UFS 2.0，其單通道單向的理論帶寬就可以達到1.45Gbps的水平，雙通道雙向的理論帶寬就是5.8Gbps；而第二部分的UFS HS-G3標準，也就是我們常說的UFS 2.1，其理論帶寬更是UFS 2.0的翻倍，達到11.6Gbps。
當然了以上只是理論帶寬，在實際產品中我們很難看到有可以把理論帶寬全部用完的產品，不過一般來說基于UFS 2.0規范的存儲設備在性能上多少是要領先于eMMC規范產品。以三星提供的數據顯示，UFS 2.0閃存的連續讀寫速度為350MB/s和150MB/s，而eMMC 5.1閃存的連續讀寫速度則為250MB/s和125MB/s，比起UFS2.0閃存確實要遜色一些。
UFS產能只有eMMC產能的九分之一
當然，雖說UFS2.0有諸多優勢，但由于UFS2.0發展時間不長，工藝相對于eMMC5.1稍顯落后，在產能方面不能夠進行全面普及，目前國際上UFS產能主要集中在三星、海力士和東芝三家巨頭存儲芯片供應商。根據旭日大數據統計，2016年eMMC 4.x、eMMC 5.x、UFS的產能比例大約是2:7:1。
回首2016年，內存、閃存的缺貨漲價勢頭持續上揚，閃存價格一路飆升到2015年年初水平，可見去年一整年閃存的缺貨有多嚴重。在缺貨的大背景下，終端廠商被迫做出多種方案來滿足消費者需求。
UFS和eMMC之間價格到底差多少
在UFS和eMMC兩者產能差距如此之大的情況下，兩者的價格之間的差距是否很大呢？根據旭日大數據對存儲芯片價格的監測，從三星64GB容量的UFS 2.0和UFS 2.1的市場價格相差不大，故對2017年第一季度的eMMC 5.x和UFS 2.x市場價格進行了統計，32GB容量的UFS 2.x的價格僅僅比32GB容量的eMMC 5.x高出6.07%，而64GB、128GB的UFS 2.x價格也只比eMMC 5.x價格分別高出7.67%、7.41%。
針對華為P10閃存事件，華為消費者業務CEO余承東微博上的回復“最近關于P10系列手機閃存同時采用UFS和eMMC兩種方案的問題，核心原因是供應鏈閃存的嚴重缺貨，至今我們的Flash存儲仍然在缺貨之中。我們在軟硬件的聯合優化設計上，已經確保了即便使用eMMC存儲的，仍然保持良好的實際使用性能體驗”，默認了華為P10系列手機閃存確實采用了UFS和eMMC兩種方案。誠然，在閃存嚴重缺貨的背景下，終端手機廠商針對閃存應用確實會存在多種方案，就拿最受追捧的iPhone 7來說吧。
去年9月，蘋果發布了iPhone 7系列機型，發布不久就有網友對該系列機型進行測試，并且爆料稱iPhone 7閃存運用了MLC、TLC兩種閃存。TLC即Triple-Level Cell的縮寫，是閃存的一種制造工藝，相比SLC閃存每個存儲單元只能保存1bit數據，MLC閃存的存儲單元可保存2bit，TLC則可保存3bit。TLC利用不同電位的電荷，一個浮動柵存儲3個bit的信息，存儲密度理論上較之MLC閃存擴大了0.5倍?？赡苡腥藭f這不就是個集成度多少的問題嗎？事實不是這樣，無論是SLC、MLC、SLC其一個單元本身的晶體管數量是相似的，也就是說我們用物理上差不多的東西儲存了更多的信息。但是存儲更多的信息就等于帶來了更多不穩定。但TLC制造成本比較低，僅有MLC閃存的50%，不過使用壽命和讀寫速度就要比MLC低很多了。而且通過專業機構的拆解我們知道， iPhone7 和 iPhone7 Plus 的閃存供貨商有兩家，一家是東芝(Toshiba THGBX6T0T8LLFXE 128 GB NAND )，一家是SK海力士(SKHynix H23Q1T8QK2MYS 128 GB NAND )。
華為采用UFS和eMMC兩種方案。從供應鏈情況分析，全球存儲芯片產能不足，終端需求不斷增長的情況下，多種閃存公用成為滿足消費者對內存需求首選方案；從價格上分析，相同容量的UFS和eMMC價格相差只有7%左右，作為全球第三大智能手機品牌為了縮減這一點成本而自毀名聲顯然不是明智之舉；再從性能上分析，近幾年各大手機品牌跑分比較頻頻，跑分始終只能是跑分，并不能代表實際體驗。
華為P10同時用eMMC和UFS，此舉確實是欺騙了消費者，給了友商可乘之機，也把自身推上了風口浪尖。但是從其背后我們看到的是目前存儲芯片產能不足，市場被三星、海力士、東芝、鎂光等海外企業占據，國內半導體產業短板愈發明顯，國產手機命脈被海外企業把持。
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01月07日 18:14
