手机读取速度和什么有关(手机读取图片速度变慢)

作者:ajseo 2022-02-21 浏览:52
导读: 现在手机玩游戏的载入速度,开启应用的速度都比以前快很多。但是有的朋友在使用手机的时候总觉得自己的手机比朋友的慢呢?今天我们给大家科普“为什么我的手机读写数据的速度比别人的慢”。想要知道手机书写数据速度快慢的原因,首先需要搞懂手机的数据是放在哪。手机中的文件、资料、媒体文件,APP程序等,是放在存储芯...

现在手机玩游戏的载入速度,开启应用的速度都比以前快很多。但是有的朋友在使用手机的时候总觉得自己的手机比朋友的慢呢?今天我们给大家科普“为什么我的手机读写数据的速度比别人的慢”。

想要知道手机书写数据速度快慢的原因,首先需要搞懂手机的数据是放在哪。手机中的文件、资料、媒体文件,APP程序等,是放在存储芯片中。存储芯片是由闪存芯片(Flash memory)与闪存控制器组成的。

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闪存芯片

闪存芯片是一种非易失性数据存储媒介,其中非易失性是手机在重启、关机,断电等操作后,闪存芯片中的数据不会丢失。闪存芯片还具有读写速度快、防震抗摔,轻便等特点。现在的闪存芯片根据结构的不同,还分为NAND和NOR两个大类。

闪存控制器因为NAND Flash芯片读写性能很高并且价格低廉,因此现在手机都是用其作为数据存储的闪存芯片。

NAND Flash

NOR Flash

芯片容量

128期3D NAND

单颗高达512Gbit

小于1Gbit

读写性能

很高

可靠性

价格

低廉

高昂

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三星闪存芯片颗粒(不包含闪存控制器)

闪存控制器

闪存控制器是手机SOC(麒麟9000,骁龙888等)与闪存芯片通信、数据传输的桥梁,闪存控制器可以说是存储芯片的大脑。现在手机用的闪存控制器大多和闪存芯片封装在一个颗粒中,即存储芯片。

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三星嵌入式存储芯片包含闪存控制器)

现在我们的手机中的存储芯片主要分eMMC(为多媒体控制记忆卡)和UFS(通用闪存存储)两种类型:eMMC和UFS,并且这两类存储芯片还有不同的规范版本,存储芯片中的闪存芯片根据存储结构也有多种类型(MLC、TLC,QLC)。

不同类型的存储芯片、相同类型不同版本的存储芯片,存储芯片中结构不同的闪存芯片都会造成存储芯片读写性能的差异。就是“为什么我的手机读写数据的速度比别人的慢”的原因,接下来我们将为大家介绍存储芯片类型、版本,闪存芯片存储类型是如何影响手机读写数据性能的。

eMMC与UFS

eMMC(嵌入式多媒体卡),这类型主要应用在2019年以前的手机中。EMMC存储芯片,主要有4.5、5.0和5.1三个版本。

eMMC

持续读取MB/s

持续写入MB/s

随机读取IO/s

随机写入 IO/s

4.5

140

50

7000

2000

5.0

250

90

7000

13000

5.1

250

125

11000

13000

其中MB/s、IO/s数字越大,读写性能越强。

对于不同版本的eMMC存储芯片,对闪存芯片的读写性能都有不同,一般来说在闪存芯片存储结构一致的情况下,eMMC版本越高,读写速度更快。

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采用eMMC 4.5,5.1存储芯片的手机(荣耀6、P10,16Xs)

UFS通用闪存存储,UFS在闪存控制器与SOC接口部分和eMMC有较大区别。UFS不同版本之间过也有较大的差异。

UFS

持续读取MB/s

持续写入MB/s

随机读取IO/s

随机写入 IO/s

最大通道数

2.0

350

150

19000

14000

2

2.1

860

255

42000

40000

2

3.0

2100

410

63000

68000

2

3.1

2100

1200

100000

70000

2

其中MB/s、IO/s数字越大,读写性能越强。UFS1.x 版本没有被手机广泛采用,因此不做介绍。

通过对比eMMC和UFS两种存储芯片的读写性能,我们可以发现无论是在持续读写,还是随机读写方面,UFS都可以说是全面领先eMMC。UFS不同版本也有较大的能效差别。2020年发布的UFS3.1标准的存储芯片,还加类似SSD的SLC缓存技术,该技术能让闪存芯片上的一部分存储单元模拟SLC以加快读写速度。

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采用UFS 2.0,2.1,3.0,3.1存储芯片的手机(GALAXY S6,P20,小米10,Mate 40)

值得注意的是,UFS存储芯片还有单通道与双通道之分,在版本相同的条件下,双通道的存储芯片性能更强。即便是相同版本的存储芯片,不同型号的芯片内部控制器和闪存芯片不同,也会有一定的性能差异。

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群联两款3.0/3.1闪存控制器性能差异

随着技术的发展,如今UFS慢慢地取代了eMMC,2021年新出的手机应该都会采用UFS存储芯片。

根据闪存的结构

根据闪存芯片的存储结构,闪存芯片分为SLC、MLC、TLC,QLC。其中SLC为一个存储单元存储1bit,MLC、TLC,QLC分别为2、3,4 bit。其中单个存储单元内存储的数据越多,该闪存的芯片的读写性能越差。单个存储单元内存储数据越多的闪存芯片,其制造成本会更低,也更容易制造出更大的容量。

存储结构

单个空间/bit

成本

速度

容量GB

SLC

1

非常快

手机几乎不用

MLC

2

32-128

TLC

3

128-512

QLC

4

极低

512-1024

因为一个存储单元放置的数据变多了以后,闪存控制器在读写数据需要更多的开销,因此即便使用一样的内存控制器,不同的存储结构的闪存芯片也会有性能差异。随着UFS 3.1规范引入的SLC 缓存技术,TLC,QLC的使用体验也能得到极大的提升。

现在手机制造商因为芯片短缺和供应链的问题,或多或少存在混用不同结构闪存芯片的现象。如果是游戏爱好者,对手机响应速度要求较高的朋友在购买手机时需要核对闪存芯片的类型。

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存在MLC、TLC闪存混用的手机(iphone 6s,小米6)

手机读写速度与存储芯片(闪存控制器,闪存芯片)紧密相关,其中每一个部件的细节都会影响手机读写速度。UFS版本决定了读写速度的上限,但是闪存控制器与闪存芯片的性能决定了该款手机读写速度的下限。

参考:

https://www.phison.com/en/solutions/consumer/mobile/ufs/14-ps8317

https://www.phison.com/zh-tw/solutions/embedded/emmc

https://www.phison.com/zh-tw/solutions/consumer/mobile/ufs

https://www.rfwireless-world.com/Terminology/Difference-between-UFS2-vs-UFS2-1-vs-UFS3-vs-UFS3-1.html

https://www.gsmarena.com/meizu_16xs-pictures-9724.php

https://www.gsmarena.com/huawei_p10-pictures-8514.php

https://www.gsmarena.com/honor_6-6461.php

https://www.gsmarena.com/samsung_galaxy_s6-pictures-6849.php

https://www.gsmarena.com/huawei_p20-pictures-9107.php

https://toshiba.semicon-storage.com/info/docget.jsp?did=12587

https://www.gsmarena.com/apple_iphone_6s-7242.php

https://www.phison.com/zh-tw/ufs

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