从2016年开始，闪存芯片一直处于缺货状态，伴随着缺货，闪存价格从第二季度一直上涨到2015年年初水平。在当下缺货、涨价的背景下，华为在P10里同时使用了UFS2.1、UFS2.0和eMMC5.1三种闪存芯片的事件引发众多消费者、各大媒体热议。接下来旭日大数据对eMMC和UFS这两种闪存为读者一一解读。
eMMC与UFS之间的技术差异
eMMC ( Embedded Multi Media Card) 采用统一的MMC标准接口，自身集成MMC Controller，存储单元与NANDFLASH相同。针对Flash的特性，eMMC产品内部已经包含了Flash管理技术，包括错误探测和纠正，Flash平均擦写，坏块管理，掉电保护等技术，作用相当于PC上的SSD固态硬盘。2015年前所有主流的智能手机和平板电脑都采用这种存储介质，而且不同版本读取速度也存在差异，eMMC 4.4的读取速度大约为104MB/s、eMMC 4.5则为200MB/s。而2013年首款eMMC 5.0存储产品，其读取速度为400MB/s，而就最新的eMMC 5.1规范来说，其理论带宽为600MB/s左右。
UFS全称是“Universal Flash Storage”，其实是eMMC的升级版，不仅对传输接口进行了升级，而且还可加密，安全性更佳。电子设备工程联合委员会（即JEDC）在2011年发布了第一代通用闪存存储（即UFS），2013年又发布了UFS 2.0的新一代闪存存储标准，UFS 2.0闪存读写速度理论上可以达到1400MB/s，不仅比eMMC有更大的优势，甚至能够让电脑上使用的SSD也相形见绌。2016年3月，JEDEC又发布了UFS 2.1。它是UFS 2.0的迭代版，对早期的版本进行了部分改进，进一步强化它的优势。
说了这么多eMMC和UFS的字面意义，接下里我们从两者的结构上解析它们之间的差异。eMMC闪存基于并行数据传输技术打造，其内部存储单元与主控之间拥有8个数据通道，传输数据时8个通道同步工作，工作模式为半双工，也就是说每个通道都可以进行读写传输，但同一时刻只能执行读或者写的操作，与PC上已经淘汰的IDE接口硬盘很是相似。
而UFS闪存则是基于串行数据传输技术打造，其内部存储单元与主控之间虽然只有两个数据通道，但由于采用串行数据传输，其实际数据传输时速远超基于并行技术的eMMC闪存。此外UFS闪存支持的是全双工模式，所有数据通道均可以同时执行读写操作，在数据读写的响应速度上也要凌驾于eMMC闪存。
UFS 2.0规范分为两部分，第一部分是UFS HS-G2规范，也就是我们常说的UFS 2.0，其单通道单向的理论带宽就可以达到1.45Gbps的水平，双通道双向的理论带宽就是5.8Gbps；而第二部分的UFS HS-G3标准，也就是我们常说的UFS 2.1，其理论带宽更是UFS 2.0的翻倍，达到11.6Gbps。
当然了以上只是理论带宽，在实际产品中我们很难看到有可以把理论带宽全部用完的产品，不过一般来说基于UFS 2.0规范的存储设备在性能上多少是要领先于eMMC规范产品。以三星提供的数据显示，UFS 2.0闪存的连续读写速度为350MB/s和150MB/s，而eMMC 5.1闪存的连续读写速度则为250MB/s和125MB/s，比起UFS2.0闪存确实要逊色一些。
UFS产能只有eMMC产能的九分之一
当然，虽说UFS2.0有诸多优势，但由于UFS2.0发展时间不长，工艺相对于eMMC5.1稍显落后，在产能方面不能够进行全面普及，目前国际上UFS产能主要集中在三星、海力士和东芝三家巨头存储芯片供应商。根据旭日大数据统计，2016年eMMC 4.x、eMMC 5.x、UFS的产能比例大约是2:7:1。
回首2016年，内存、闪存的缺货涨价势头持续上扬，闪存价格一路飙升到2015年年初水平，可见去年一整年闪存的缺货有多严重。在缺货的大背景下，终端厂商被迫做出多种方案来满足消费者需求。
UFS和eMMC之间价格到底差多少
在UFS和eMMC两者产能差距如此之大的情况下，两者的价格之间的差距是否很大呢？根据旭日大数据对存储芯片价格的监测，从三星64GB容量的UFS 2.0和UFS 2.1的市场价格相差不大，故对2017年第一季度的eMMC 5.x和UFS 2.x市场价格进行了统计，32GB容量的UFS 2.x的价格仅仅比32GB容量的eMMC 5.x高出6.07%，而64GB、128GB的UFS 2.x价格也只比eMMC 5.x价格分别高出7.67%、7.41%。
针对华为P10闪存事件，华为消费者业务CEO余承东微博上的回复“最近关于P10系列手机闪存同时采用UFS和eMMC两种方案的问题，核心原因是供应链闪存的严重缺货，至今我们的Flash存储仍然在缺货之中。我们在软硬件的联合优化设计上，已经确保了即便使用eMMC存储的，仍然保持良好的实际使用性能体验”，默认了华为P10系列手机闪存确实采用了UFS和eMMC两种方案。诚然，在闪存严重缺货的背景下，终端手机厂商针对闪存应用确实会存在多种方案，就拿最受追捧的iPhone 7来说吧。
去年9月，苹果发布了iPhone 7系列机型，发布不久就有网友对该系列机型进行测试，并且爆料称iPhone 7闪存运用了MLC、TLC两种闪存。TLC即Triple-Level Cell的缩写，是闪存的一种制造工艺，相比SLC闪存每个存储单元只能保存1bit数据，MLC闪存的存储单元可保存2bit，TLC则可保存3bit。TLC利用不同电位的电荷，一个浮动栅存储3个bit的信息，存储密度理论上较之MLC闪存扩大了0.5倍。可能有人会说这不就是个集成度多少的问题吗？事实不是这样，无论是SLC、MLC、SLC其一个单元本身的晶体管数量是相似的，也就是说我们用物理上差不多的东西储存了更多的信息。但是存储更多的信息就等于带来了更多不稳定。但TLC制造成本比较低，仅有MLC闪存的50%，不过使用寿命和读写速度就要比MLC低很多了。而且通过专业机构的拆解我们知道， iPhone7 和 iPhone7 Plus 的闪存供货商有两家，一家是东芝(Toshiba THGBX6T0T8LLFXE 128 GB NAND )，一家是SK海力士(SKHynix H23Q1T8QK2MYS 128 GB NAND )。
华为采用UFS和eMMC两种方案。从供应链情况分析，全球存储芯片产能不足，终端需求不断增长的情况下，多种闪存公用成为满足消费者对内存需求首选方案；从价格上分析，相同容量的UFS和eMMC价格相差只有7%左右，作为全球第三大智能手机品牌为了缩减这一点成本而自毁名声显然不是明智之举；再从性能上分析，近几年各大手机品牌跑分比较频频，跑分始终只能是跑分，并不能代表实际体验。
华为P10同时用eMMC和UFS，此举确实是欺骗了消费者，给了友商可乘之机，也把自身推上了风口浪尖。但是从其背后我们看到的是目前存储芯片产能不足，市场被三星、海力士、东芝、镁光等海外企业占据，国内半导体产业短板愈发明显，国产手机命脉被海外企业把持。
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旭日大数据
2017-04-27 17:25
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