UFS4.0闪存正式发布！手机读取速度终于能秒杀PCIe 3.0 SSD了！

作为智能手机的存储单元，闪存的重要性不言而喻，它将影响系统的反应速度，APP加载的等待时间，特别是在5G网络不断提速的今天，如果闪存的读写速度还不如5G的下载速度，那岂不是很尴尬？

早期的智能手机内置的闪存都是eMMC，它是在NAND闪存芯片的基础上，额外集成了主控制器，并将二者“打包”封装封成一颗BGA芯片，如今已经迭代到eMMC 5.1，持续读取和写入速度普遍在350MB/s以内。

这种速度显然不够快，因此从2015年手机闪存就逐渐从eMMC过度到了UFS，我们可以将它视为eMMC的进阶版，是由多个闪存芯片、主控、缓存组成的阵列式存储模块。UFS弥补了eMMC仅支持半双工运行（读写必须分开执行）的缺陷，可以实现全双工运行，所以性能得以翻番。

目前中高端智能手机都开始标配UFS3.1，这种闪存的持续读取速度高达1900MB/s左右，随机读写速度较之UFS2.x也有了显著的提升，并与天玑9000/骁龙8和LPDDR5内存组成了所谓的“性能铁三角”。

为了进一步提升手机闪存性能，以黑鲨为代表的品牌还引入了“磁盘阵列系统”的概念，即在UFS3.1闪存的基础上还加入了一块SSD，可以将持续读取速度提升到2500MB/s以上。

左：黑鲨5Pro 右：标准UFS3.1c闪存

然而，这种UFS+SSD的设计成本较高，不具备普及和推广性，作为更广泛的智能手机，要想改善存储性能，只能等待闪存技术的继续迭代了。

好消息是，下一代闪存标准终于就要来了。

JEDEC（固态存储协会）上周正式公布了JESD220F标准文档，也就是UFS 4.0闪存正式版。与此同时，三星也在2022年闪存峰会上宣布，在5月份开发的业界首个UFS 4.0移动存储计划在本月进入量产。

简单来说，UFS 4.0在互连层上遵循MIPI联盟的通用规范，其中物理层基于M-PHY v5.0、传输层基于UniPro v2.0，接口带宽翻番到23.2Gbps，理论读写速度最高可达4.2GB/s。同时，UFS 4.0还引入VCC=2.5V的新电压规范，比之前的3.3V效率更高更省电。此外，UFS 4.0标准还在循环队列、数据安全保护（数据防护性能是UFS3.1的1.8倍，可以安全存储密码、ID 和照片等隐私文件）、错误记录等多方面有了改进，延迟更低，且向下兼容UFS 3.0/3.1。

以三星即将量产的UFS 4.0闪存为例，它采用了三星自家设计制造的独特控制器，176层第7代V-NAND可实现最高4.2GB/s的顺序读取速度，顺序写入速度最高可达2.8GB/s，写入速度也提高了1.6倍。最关键的是，在性能翻倍的同时，UFS 4.0的单位速度功耗相比UFS 3.1降低45%~46%，只需1mA的电力即可驱动6.0Mbps的顺序读取速度，有助于移动设备提速降耗。

UFS 4.0闪存不仅适用于下一代手机，同时也是智能电动汽车、VR和AR等设备的最佳搭档。除了三星，铠侠、美光旗下的UFS 4.0也箭在弦上。

也许就在年底，我们就能买到读取速度超越最顶级PCIe 3.0 SSD的智能手机了，与入门级PCIe 4.0 SSD相比也是不遑多让。