一臺智能機背后的秘密

　　接著(zhù)我們對比一下LPDDR3和LPDDR4之間區別，前者和LPDDR2類(lèi)似，采用單通道設計，而且位寬只有16bit，理論上最高工作頻率為2133MHz。LPDDR4采用了雙通道設計，即使依然是16bit的位寬，但是由于引入了雙通道的概念，所以最終能夠實(shí)現32bit的位寬，同時(shí)最高工作頻率提升到3200MHz，上文小編提及過(guò)，決定RAM傳輸帶寬的幾個(gè)要素之中，LPDDR4都有針對性地提高，所以帶來(lái)的系統運行速度和文件傳輸速度的提升也會(huì )比較明顯。

　　UFS 2.0

　　目前市面上主流的ROM標準有兩種——eMMC 5.0和UFS 2.0，它們都屬于NAND Flash。前者有更成熟的生產(chǎn)工藝，后者有更強大的性能。換句話(huà)說(shuō)，上面兩種存儲標準其實(shí)可以看作是SD存儲卡和U盤(pán)的近親，不過(guò)相比micro-SD卡，eMMC 5.0和UFS 2.0無(wú)論是傳輸速度還是可靠性上都要高上不少。

　　eMMC (Embedded Multi Media Card) 為MMC協(xié)會(huì )所訂立的、主要是針對手機或平板電腦等產(chǎn)品的內嵌式存儲器標準規格。eMMC目前是主流的便攜移動(dòng)產(chǎn)品解決方案，目的在于簡(jiǎn)化終端產(chǎn)品存儲器的設計。由于手機內部NAND Flash芯片來(lái)自不同廠(chǎng)牌，包括三星、東芝、海力士、美光等，當設計廠(chǎng)商在導入時(shí)，都需要根據每家公司的產(chǎn)品和技術(shù)特性來(lái)重新設計，過(guò)去并沒(méi)有一種技術(shù)能夠通用所有廠(chǎng)牌的NAND Flash芯片。

　　eMMC的設計標準，就是為了簡(jiǎn)化NAND Flash的使用，將NAND Flash芯片和控制芯片設計成1顆MCP芯片，手機客戶(hù)只需要采購MCP芯片并放進(jìn)新手機中，無(wú)須處理其它繁復的NAND Flash兼容性和管理問(wèn)題，最大優(yōu)點(diǎn)是縮短新產(chǎn)品的上市周期和研發(fā)成本，讓其更快地推出市場(chǎng)。

　　eMMC 4.4的讀取速度大約為104MB/s，eMMC 4.5則為200MB/s，eMMC 5.0為400MB/s，但是因為使用的是8位并行總線(xiàn)，因此性能潛力已經(jīng)基本到達瓶頸，以最新的eMMC 5.1規范來(lái)說(shuō)，其理論讀取速度為600MB/s左右，性能的大提升基本是不可能的了。

　　UFS是未來(lái)的主流存儲標準

　　2011年JEDEC發(fā)布了第一代通用閃存存儲(Universal Flash Storage，簡(jiǎn)稱(chēng)UFS)標準，希望能夠替代eMMC。然而，第一代的UFS并不受歡迎。2013年9月，JEDEC發(fā)布了新一代的通用閃存存儲標準UFS 2.0，該標準下的閃存讀寫(xiě)速度可以高達1400MB/s，這相當于在2s內讀寫(xiě)兩個(gè)CD光盤(pán)的數據。

　　eMMC和UFS對比

　　eMMC和UFS對比

　　與eMMC不同，UFS 2.0的閃存規格采用了新的標準，它使用的是串行總線(xiàn)，類(lèi)似機械硬盤(pán)的PATA接口向SATA接口的轉變，并行總線(xiàn)就是每一次能夠傳輸多個(gè)二進(jìn)制位數據，而串行總線(xiàn)就是每一次只能夠傳輸一個(gè)二進(jìn)制位數據，看樣子好像并行總線(xiàn)更好，實(shí)則不然，雖然上面提及到eMMC擁有8位并行總線(xiàn)，每一次能夠傳輸8個(gè)二進(jìn)制位，但是如果串行總線(xiàn)每一次傳輸數據的速度足夠快，并行總線(xiàn)傳輸一次的時(shí)間，串行總線(xiàn)已經(jīng)傳輸了10次甚至20次，這樣的話(huà)，串行總線(xiàn)就能夠在相同時(shí)間內傳輸10位甚至20位數據。

　　另一方面，UFS 2.0支持全雙工運行，可同時(shí)進(jìn)行讀寫(xiě)操作，讀取和寫(xiě)入操作都有專(zhuān)門(mén)的通道，還支持指令隊列。相比之下，eMMC是半雙工，讀寫(xiě)必須分開(kāi)執行，讀取和寫(xiě)入操作共用同一條通道，指令也是打包的，在速度上就已經(jīng)略遜一籌了。打個(gè)比方，單車(chē)道和雙車(chē)道的區別不用多解釋也知道哪條車(chē)道的行車(chē)更加順暢，關(guān)鍵是，那條單車(chē)道還是分時(shí)復用車(chē)道，這段時(shí)間全部車(chē)輛只能自西向東行駛，下一段時(shí)間全部車(chē)輛只能自東向西行駛，工作效率不如兩條獨立車(chē)道，分別引導兩個(gè)不同方向的車(chē)流。而且UFS 2.0芯片不僅傳輸速度快，功耗也要比eMMC 5.0低一半，可以說(shuō)是日后旗艦手機閃存的理想搭配。

　　eMMC和SSD關(guān)系

　　eMMC和SSD區別

　　最后讓我們看看臺式機/筆記本/服務(wù)器上SSD和智能手機中ROM的共同點(diǎn)和不同之處。

　　眾所周知，SSD是固態(tài)硬盤(pán)，主要由主控制器、閃存芯片陣列(陣列、陣列、陣列，重要事情說(shuō)三遍)和緩存組成。緩存有時(shí)候也能夠集成在主控芯片內。主控制器作用等同于手機中的處理器，負責協(xié)調閃存芯片陣列中單個(gè)閃存芯片之間，閃存芯片陣列和緩存之間，還有協(xié)調SSD和外部電路(例如臺式機內存、處理器)的數據傳輸。

　　eMMC更像是微型版的SSD，將主控、緩存和閃存同時(shí)集合在一塊芯片中，注意，只有一塊閃存而不是閃存陣列，這就是SSD和eMMC最明顯的區別，另外，主控、緩存和閃存一般是通過(guò)BGA封裝方式封裝成一塊MCP芯片，這種芯片集成度相當高，更適合塞進(jìn)去體積較小的手機中。

　　總結：

　　我們要意識到半導體產(chǎn)業(yè)在我國的尷尬地位，這也是如今國產(chǎn)廠(chǎng)商經(jīng)常說(shuō)支持“新國貨運動(dòng)”的最大難關(guān)，在信息化時(shí)代，除了手機，身邊電子數碼產(chǎn)品、智能穿戴設備、家庭影音系統等設備基本上都是以半導體為核心元件的，只有掌握了半導體核心技術(shù)，擁有自己的晶圓廠(chǎng)，真正做到制霸半導體產(chǎn)業(yè)，才有資格擺脫半導體領(lǐng)域那些巨鱷對上游供應商的把控，做到自產(chǎn)自銷(xiāo)，降低成本，將最先進(jìn)的半導體技術(shù)推向全球，從做產(chǎn)品、再到做服務(wù)、最后制定行業(yè)標準。也只有在那個(gè)時(shí)候，“新國貨運動(dòng)”才能夠真正打響。