LPDDR5、UFS 3.0：下一代存儲技術簡析

IT之家7月2日消息 如今的存儲技術不像顯示器那樣更迭的十分快，但是這些存儲技術對於智能手機的流暢體驗至關重要，在這裡我們將內存和外存統稱為存儲技術，這裡的存儲技術是推動高質量圖像和視頻以及超高清遊戲和機器學習的關鍵。現階段內存的帶寬和容量比以往任何時候都重要。

幸運的是，新的存儲技術已經出現了。這裡新的存儲技術包括LPDDR5 RAM、UFS 3.0以及SD Express存儲卡。這些新的技術標準比他們的前一代更加迅速，接下來我們將逐一簡述這三個全新的存儲技術。

LPDDR5

RAM作為計算機的重要組成部分在智能手機中也同等重要，現階段智能手機對於內存的帶寬要求非常高，因為手機中的CPU、GPU以及AI引擎都在使用同一個內存共享池，通常來講，現階段限制遊戲以及高解析度視頻渲染的往往是內存和存儲速度。

相對於LPDDR4，全新的LPDDR5大幅度的提高的讀寫速度。LPDDR5的讀寫速度預計將達到6400Mbps，這是LPDDR4的兩倍，雖然後來重新修訂的LPDDR4和4X的速度能達到4266Mbps，但是仍不及LPDDR5。

根據集成電路設計公司Synopsys的說法，LPDDR5引入了全新的WCK時鐘的雙差分時鐘系統，差分時鐘能提高頻率，這樣就無需增加引腳數量就能實現內存頻率的提升。WCK時鐘允許兩個不同的工作點。除了WCK時鐘外，LPDDR5還支持ECC功能，這樣就能允許從傳輸錯誤或者存儲電荷丟失中恢複數據。

除了在性能的提升外，LPDDR5在功率上有明顯的下降，這也對移動設備有了更好的支持。LPDDR5還支持深度睡眠模式，在空閑狀態時，LPDDR5電流可以下降40%。除了深度睡眠模式，LPDDR5還支持重複數據模式，這個模式能以低功耗進行數據的寫入、讀取等操作。高性能的同時有效地降低了功率。

不過，現階段並沒有廠商生產出第一款LPDDR5內存晶元，此前三星稱正在推進LPDDR5商業化的進度，並有傳聞稱三星的LPDDR5內存晶元將在今年下半年開始生產。這樣看來，我們最快能用上LPDDR5的手機還要等到明年。

UFS 3.0

隨著技術的發展，現階段高速的存儲單元和高速的RAM同等重要，特別是想要讀取超高解析度的視頻或者載入AR和VR高質量的資源時，高速的存儲單元顯得尤為重要。如今UFS正在取代eMMC，成為智能手機中存儲單元的不二之選。JDEC此前已經發布了下一代存儲規範UFS 3.0。相比於UFS 2.0，UFS 3.0在性能和功耗上都有許多改進。

UFS 3.0相對於UFS 2.0在速度上提高了一倍，UFS 3.0速度最高可以達到23.2Gbps。不過實際速度可能會低於理論值。根據規範，UFS 3.0兼容的設備需要支持HS-G4（11.6Gbps）和HS-G3（5.8Gbps），也就是說，理論上UFS 3.0速度遠高於UFS 2.0。

UFS存儲最大帶寬對比

除了性能上的提升外，UFS 3.0的工作電壓也發生了變化。目前，規範中規定了三種工作電壓分別是1.2V，1.8V和2.5V/3.3V，關於3.3V的問題，這是因為在2.5V的基礎上，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快閃記憶體。換言之，UFS 3.0旨在支持更大的存儲空間，這些未來都將在製造的產品中體現出來。

目前，還是像LPDDR5一樣，只有三星在著手生產UFS 3.0存儲晶元。未來可能很快將會適配智能手機。這個技術將會成為明年的主流存儲單元。

SD Express存儲卡

存儲卡作為智能手機發展史上一個重要的擴展產品，存儲卡成為了擴展智能手機多媒體功能的重要介質，目前發展的也是非常迅速。儘管許多手機高端智能手機已經不再支持存儲卡，但是存儲卡還是在發展。最新推出的SD Express標準未來可能會取代microSD卡，儘管現階段UFS存儲卡也有很大的優勢。不過，SD Express是現階段速度最快的SD卡標準，並且它支持作為攜帶型SSD使用。

SD Express將PCI Express和NVMe介面整合到傳統的SD介面中，PCI Express和NVMe介面作為在電腦上廣泛應用的兩種數據匯流排標準，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，數據的峰值吞吐量可以達到985MB/s，這在以前是無法想像的。這個數據比UHS-II microSD卡快三倍。同時，SD Express也支持NVMe v1.3，NVMe作為固態硬碟的行業標準介面，在SD Express上應用，意味著未來的SD卡能夠像SSD一樣可以安裝系統或者軟體，完全當做移動操作系統使用也是沒有問題的。

不同類別SD卡標準的速度和容量差異

除了超快的速度外，未來microSD卡支持的最大容量可以達到128TB，這在以往完全無法想像。SD Express標準目前兼容現有的microSD卡和埠，不過速度上會因為舊介面而受到限制。不過，UHS-II和UHS-III的介面在SD Express上使用，速度會掉會UHS-I，因為UHS-II和UHS-III的針腳和SD Express不同。新卡也會有兼容性的問題。

總結

全新的三種存儲技術正在將智能手機推向一個新的發展高度，這些技術每個都有可能成為明年旗艦智能手機的看點。雖然他們大多數並沒有得到量產，但我們有理由相信，未來的智能手機市場又將會是新技術施展腿腳的高地。

本文翻譯自AndroidAuthority，圖片均來自該網站。

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