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为什么手机拷文件还没U盘快?

@爱测机

         智能手机内置的存储空间越来越大,目前高容量版的旗舰机型基本上都达到了64GB,而且部分机型还可以通过TF卡进行扩展,这对于喜欢用手机看电影、连续剧的朋友来说十分实用。只是当我们把视频文件往手机上拷的时候,却发现速度还是那么慢,基本上也就是USB 2.0时代U盘的水平,要知道现在U盘都支持USB 3.0规范,部分高端U盘已经可以和入门级SSD拼速度了。到底是什么原因导致几千元的旗舰手机拷个文件比U盘还慢呢?

 

带USB 3.0接口的手机拷文件还是慢


Galaxy S5是少见的采用USB 3.0的旗舰手机

       不知道大家注意没有,到目前为止,大多数智能手机还是采用的是基于USB 2.0规范的microUSB接口,就算是旗舰机型也不例外。那有没有手机采用USB 3.0接口呢?其实三星的GalaxyNote3和Galaxy S5就配备了USB 3.0接口,采用USB 3.0接口的好处一方面是可以当手机与带USB 3.0接口的PC或笔记本连接进行充电时,获得更高的充电电流从而提升充电速度(实际上USB 2.0接口也可以获得很高的充电电流,例如4.5A,但那必须搭配专用充电器,电脑上的USB 2.0接口就算增强过最多也只能安全地输出800mA电流);另一方面,USB 3.0接口的带宽远比USB 2.0高,实际测试表明,如果存储设备没有瓶颈,电脑上的USB 3.0接口最高可以达到500MB/s的传输速度。

       那是不是用USB 3.0接口的手机拷贝文件的速度就要快很多呢?实际测试结果可能让人比较失望,就算是采用USB 3.0接口的Galaxy Note3,拷贝文件的速度也没能超过40MB/s,差不多也就和USB 2.0的移动硬盘一个级别,甚至和USB 3.0的U盘都没法比。所以,手机拷贝文件速度不及USB 3.0 U盘,原因不在接口上。

 

内部存储芯片才是拖油瓶


NAND FLASH(左)与eMMC(右)的结构区别在于是否内置控制芯片

        实际上,手机拷贝文件速度慢归根到底还是内部存储单元的问题(外置存储卡就更不用说了,速度比内置更慢)。

        我们都知道手机内部所用的存储芯片依然是NAND FLASH闪存,但电脑上用的SSD或者是某些USB 3.0 U盘同样是采用的NANDFLASH芯片,为什么会快那么多?这是因为手机中的存储单元结构与规范和它们大相径庭。

        说到智能手机的存储系统,就不得不提到eMMC规范,同时也得先介绍一下它与常见的SSD有何不同。eMMC (Embedded Multi MediaCard,嵌入式多媒体卡)是MMC协会所制订的、针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器规范。eMMC的最大优势就是在芯片中封装了一个控制器,由它来提供标准接口并管理闪存,这样可以大大减小存储单元在PCB上所占用的面积,同时也减小了工业设计的难度。另外,eMMC这样的设计也可以让手机厂商专注于产品开发的其它部分,而不是浪费精力在针对每款闪存芯片的参数调整上(目前eMMC规范已经发展到第5代)。但是,单块芯片的设计也同样限制了eMMC的性能——前面也说过了,就算是采用USB 3.0接口的旗舰手机,拷贝文件的速度也没有超过40MB/s。

        而电脑上常见的SSD或者是比较高端的USB 3.0 U盘,一般都具有独立的主控芯片+多颗FLASH芯片(以便用上主控芯片所提供的多个数据通道,从而提高数据吞吐量),有些还具备独立的高速缓存芯片,因此会占用比较大的PCB空间(一般来说,SATA接口的SSD基本上都做成2.5英寸硬盘的尺寸,采用多个闪存颗粒的U盘也比较大),所以,虽然性能远远高于eMMC(相差十几倍),但硕大的体积和相对较高的功耗让它们这种结构不可能被塞进智能手机本来就捉襟见肘的内部空间——空间和散热条件都无法满足。

 新版eMMC大提速



新版eMMC性能已经可以媲美低端SSD

        难道智能手机的存储系统速度就只能这样了?当然不是。随着制造工艺的不断提升,eMMC的集成度也会越来越高,而且标准也在不断升级。

        在今年的MWC 2014大会上,闪迪展示了新一代的iNANDExtreme单芯片eMMC方案(目前最高容量为64GB),内嵌的主控部分采用了双处理器,一个负责Host操作,另一个负责闪存管理,而且闪存单元的尺寸比采用19nm的版本缩小了25%。另外, iNAND Extreme还支持eMMC 5.0HS400标准,理论传输带宽达到400MB/s,内部还使用了双通道,在主控和闪存之间有两个300MB/s的通道。最值得一提的是,iNANDExtreme之前的版本使用的是基于区块的映射架构,随机性能很差,而现在改成了页面映射架构,再加上低延迟调度器,随机性能明显提升。根据官方数据,随机读写性能最高分别可达6000 IOPS、3000 IOPS,持续读写性能最高可达300MB/s、80MB/s(16GB的为 40MB/s)——这样的性能已经可以赶上入门级SSD了。

     实际上,从今年第二季度开始,闪迪已经开始向手机厂商供货,只是不知道最终哪家的新品手机会率先用上呢?



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