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LPDDR5、UFS 3.0、SD Express存儲(chǔ)卡:下一代存儲(chǔ)技術(shù)簡(jiǎn)析

2018/7/2 9:55:51 來源:IT之家 作者:阿迷 責(zé)編:阿迷

IT之家7月2日消息 如今的存儲(chǔ)技術(shù)不像顯示器那樣更迭的十分快,但是這些存儲(chǔ)技術(shù)對(duì)于智能手機(jī)的流暢體驗(yàn)至關(guān)重要,在這里我們將內(nèi)存和外存統(tǒng)稱為存儲(chǔ)技術(shù),這里的存儲(chǔ)技術(shù)是推動(dòng)高質(zhì)量圖像和視頻以及超高清游戲和機(jī)器學(xué)習(xí)的關(guān)鍵?,F(xiàn)階段內(nèi)存的帶寬和容量比以往任何時(shí)候都重要。

幸運(yùn)的是,新的存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了。這里新的存儲(chǔ)技術(shù)包括LPDDR5 RAM、UFS 3.0以及SD Express存儲(chǔ)卡。這些新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比他們的前一代更加迅速,接下來我們將逐一簡(jiǎn)述這三個(gè)全新的存儲(chǔ)技術(shù)。

LPDDR5

RAM作為計(jì)算機(jī)的重要組成部分在智能手機(jī)中也同等重要,現(xiàn)階段智能手機(jī)對(duì)于內(nèi)存的帶寬要求非常高,因?yàn)槭謾C(jī)中的CPU、GPU以及AI引擎都在使用同一個(gè)內(nèi)存共享池,通常來講,現(xiàn)階段限制游戲以及高分辨率視頻渲染的往往是內(nèi)存和存儲(chǔ)速度。

相對(duì)于LPDDR4,全新的LPDDR5大幅度的提高的讀寫速度。LPDDR5的讀寫速度預(yù)計(jì)將達(dá)到6400Mbps,這是LPDDR4的兩倍,雖然后來重新修訂的LPDDR4和4X的速度能達(dá)到4266Mbps,但是仍不及LPDDR5。

根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)公司Synopsys的說法,LPDDR5引入了全新的WCK時(shí)鐘的雙差分時(shí)鐘系統(tǒng),差分時(shí)鐘能提高頻率,這樣就無需增加引腳數(shù)量就能實(shí)現(xiàn)內(nèi)存頻率的提升。WCK時(shí)鐘允許兩個(gè)不同的工作點(diǎn)。除了WCK時(shí)鐘外,LPDDR5還支持ECC功能,這樣就能允許從傳輸錯(cuò)誤或者存儲(chǔ)電荷丟失中恢復(fù)數(shù)據(jù)。

除了在性能的提升外,LPDDR5在功率上有明顯的下降,這也對(duì)移動(dòng)設(shè)備有了更好的支持。LPDDR5還支持深度睡眠模式,在空閑狀態(tài)時(shí),LPDDR5電流可以下降40%。除了深度睡眠模式,LPDDR5還支持重復(fù)數(shù)據(jù)模式,這個(gè)模式能以低功耗進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入、讀取等操作。高性能的同時(shí)有效地降低了功率。

不過,現(xiàn)階段并沒有廠商生產(chǎn)出第一款LPDDR5內(nèi)存芯片,此前三星稱正在推進(jìn)LPDDR5商業(yè)化的進(jìn)度,并有傳聞稱三星的LPDDR5內(nèi)存芯片將在今年下半年開始生產(chǎn)。這樣看來,我們最快能用上LPDDR5的手機(jī)還要等到明年。

UFS 3.0

隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)階段高速的存儲(chǔ)單元和高速的RAM同等重要,特別是想要讀取超高分辨率的視頻或者加載AR和VR高質(zhì)量的資源時(shí),高速的存儲(chǔ)單元顯得尤為重要。如今UFS正在取代eMMC,成為智能手機(jī)中存儲(chǔ)單元的不二之選。JDEC此前已經(jīng)發(fā)布了下一代存儲(chǔ)規(guī)范UFS 3.0。相比于UFS 2.0,UFS 3.0在性能和功耗上都有許多改進(jìn)。

UFS 3.0相對(duì)于UFS 2.0在速度上提高了一倍,UFS 3.0速度最高可以達(dá)到23.2Gbps。不過實(shí)際速度可能會(huì)低于理論值。根據(jù)規(guī)范,UFS 3.0兼容的設(shè)備需要支持HS-G4(11.6Gbps)和HS-G3(5.8Gbps),也就是說,理論上UFS 3.0速度遠(yuǎn)高于UFS 2.0。

▲UFS存儲(chǔ)最大帶寬對(duì)比

除了性能上的提升外,UFS 3.0的工作電壓也發(fā)生了變化。目前,規(guī)范中規(guī)定了三種工作電壓分別是1.2V,1.8V和2.5V/3.3V,關(guān)于3.3V的問題,這是因?yàn)樵?.5V的基礎(chǔ)上,額外引入VCC線,這樣能更好的支持即將推出的更高密度3D NAND閃存。換言之,UFS 3.0旨在支持更大的存儲(chǔ)空間,這些未來都將在制造的產(chǎn)品中體現(xiàn)出來。

目前,還是像LPDDR5一樣,只有三星在著手生產(chǎn)UFS 3.0存儲(chǔ)芯片。未來可能很快將會(huì)適配智能手機(jī)。這個(gè)技術(shù)將會(huì)成為明年的主流存儲(chǔ)單元。

SD Express存儲(chǔ)卡

存儲(chǔ)卡作為智能手機(jī)發(fā)展史上一個(gè)重要的擴(kuò)展產(chǎn)品,存儲(chǔ)卡成為了擴(kuò)展智能手機(jī)多媒體功能的重要介質(zhì),目前發(fā)展的也是非常迅速。盡管許多手機(jī)高端智能手機(jī)已經(jīng)不再支持存儲(chǔ)卡,但是存儲(chǔ)卡還是在發(fā)展。最新推出的SD Express標(biāo)準(zhǔn)未來可能會(huì)取代microSD卡,盡管現(xiàn)階段UFS存儲(chǔ)卡也有很大的優(yōu)勢(shì)。不過,SD Express是現(xiàn)階段速度最快的SD卡標(biāo)準(zhǔn),并且它支持作為便攜式SSD使用。

SD Express將PCI Express和NVMe接口整合到傳統(tǒng)的SD接口中,PCI Express和NVMe接口作為在電腦上廣泛應(yīng)用的兩種數(shù)據(jù)總線標(biāo)準(zhǔn),在今天的SD卡上也得到了支持。

使用SD Express意味著支持PCI-E 3.0,也就是講,數(shù)據(jù)的峰值吞吐量可以達(dá)到985MB/s,這在以前是無法想象的。這個(gè)數(shù)據(jù)比UHS-II microSD卡快三倍。同時(shí),SD Express也支持NVMe v1.3,NVMe作為固態(tài)硬盤的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口,在SD Express上應(yīng)用,意味著未來的SD卡能夠像SSD一樣可以安裝系統(tǒng)或者軟件,完全當(dāng)做移動(dòng)操作系統(tǒng)使用也是沒有問題的。

▲不同類別SD卡標(biāo)準(zhǔn)的速度和容量差異

除了超快的速度外,未來microSD卡支持的最大容量可以達(dá)到128TB,這在以往完全無法想象。SD Express標(biāo)準(zhǔn)目前兼容現(xiàn)有的microSD卡和端口,不過速度上會(huì)因?yàn)榕f接口而受到限制。不過,UHS-II和UHS-III的接口在SD Express上使用,速度會(huì)掉會(huì)UHS-I,因?yàn)閁HS-II和UHS-III的針腳和SD Express不同。新卡也會(huì)有兼容性的問題。

總結(jié)

全新的三種存儲(chǔ)技術(shù)正在將智能手機(jī)推向一個(gè)新的發(fā)展高度,這些技術(shù)每個(gè)都有可能成為明年旗艦智能手機(jī)的看點(diǎn)。雖然他們大多數(shù)并沒有得到量產(chǎn),但我們有理由相信,未來的智能手機(jī)市場(chǎng)又將會(huì)是新技術(shù)施展腿腳的高地。

本文翻譯自AndroidAuthority,圖片均來自該網(wǎng)站。

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