UFS 4.0发布到普及用时一个季度 它为何如此吸引手机？

随着高通发布骁龙8 Gen 2新旗舰处理器，vivo、小米、OPPO等各大小品牌开展了新一轮换机潮，在这批新机型中我们不仅看到了新芯片，而且发现了手机存储朝UFS 4.0快速普及。UFS 4.0是8月份JEDEC刚刚发布的标准，为何它能在短短的约一个季度时间里快速普及起来，它到底有什么过人之处？

和台式机、笔记本电脑不一样，智能手机一开始就是使用闪存存储数据的，不过在初期手机芯片大多使用e-MMC。随着手机性能提升，e-MMC无法跟上发展步伐，它最显著的缺点是带宽不足，即使后期版本的eMMC 5.1，读取速度最高只有250MB/s，写入速度更是只有125MB/s，更严重的问题是eMMC只能以半双工的模式工作，无法同时写入、读取闪存上的文件。比如手机在录制视频时，SoC是无法同时读取eMMC闪存上的数据，因此严重影响了系统流畅度。

最终在2015年前后，eMMC开始被UFS 2.0快速代替，UFS使用了串行总线代替了前者的并行总线，性能、功能得到大幅度提升，而且UFS 2.0通道数量从UFS 1.0/1.1标准的1条增加到2条，单个通道带宽为600MB/s，最大带宽为1200MB/s，带宽远超eMMC 5.1，还支持全双工模式与指令队列，处理器可以同时读写闪存上的数据，能够在游戏、视频录制等重载任务下提升系统流畅度。

在今年8月，JEDEC发布了UFS 4.0，实现性能再一次提升，在保留2条通道的基础上，升级到M-PHY 5.0版规范和UniPro 2.0版规范，因此单通道带宽提升到23.2Gbps,最大总带宽达到了46.4Gbps，理论上可以实现最高4.6GB/s的传输速度，是上一代UFS 3.0/3.1标准的两倍性能。为了强化I/O性能，引入了多循环队列定义，加入了RPMB（Replay Protected Memory Block）技术，提升数据安全性，同时将供电电压从旧版的3.3V降低到2.5V，帮助实现更佳的能效表现。

此外，在UFS 4.0还把UFS 3.0/3.1时代出现的技术纳入标准当中，比如说小米12S Ultra上的FBO焕新存储技术。小米12S Ultra是一款今年7月发布的旗舰机型，它不但采用1英寸CMOS图像传感器与徕卡认证镜头，而且在闪存上使用了一项名为FBO焕新存储技术（File Based Optimization），该技术是一项UFS闪存主控芯片中的硬件级功能，能够自动检查、自动整理手机存储碎片，在手机出现大量文件、冗余数据时，FBO会自动对文件进行重新排列和整理，减少文件碎片，进而恢复闪存读写速度，尽可能避免手机长期时候后出现卡顿等问题。

通过上述介绍不难看出UFS 4.0技术的优越性，它提供更强的性能，更好满足新一代手机的性能需求，不过手机普及UFS4.0闪存之快则是离不开业界的早早布局。比如说NAND闪存发明者铠侠（KIOXIA）在今年2月就推出了UFS 4.0闪存样品，它使用了铠侠原厂BiCS FLASH 3D闪存颗粒，共有128GB、256GB与512GB三种容量，其中256GB版本顺序读写性能比上一代分别提高了约90%和70%，的随机读写性能比上一代分别提高了约35%和60%。

从理论上看，UFS 4.0性能表现是非常让人期待，但实际表现如何呢？在12月11日，小米发布了小米13系列，该系列产品使用了骁龙8 Gen 2处理器、LPDDR5X内存以及UFS 4.0闪存，而在我们拆解小米13（12GB+512GB版）中发现它恰好使用了铠侠UFS 4.0闪存（型号为THGJFJT2T85BAT0），其性能表现到底如何呢，一起通过安兔兔、AndroBench测试看看。

根据AndroBench测试，小米13的顺序读取速度达3537MB/s，顺序写入速度为2681MB/s，随机读写速度分别是394MB/s和538MB/s；而在安兔兔测试中顺序读取速度达3584MB/s，顺序写入速度为2669MB/s，随机读写速度分别是382MB/s和430MB/s。两个测试均显示小米13上的铠侠UFS 4.0闪存读取速度超过UFS 4.0单通道的带宽，也就是超过UFS 3.0/3.1的总带宽，考虑到系统盘与测试盘是同一个，铠侠UFS 4.0闪存峰值性能会高于上述数值。

在11月份，MTK、高通先后发布新旗舰处理器天玑9200、骁龙8 Gen 2，正式支持UFS 4.0，新近发布的vivo X90系列、iQOO11系列、小米13系列均把UFS 4.0作为了标配，相信在2022年底、2023年里，旗舰、次旗舰安卓手机会普及UFS 4.0闪存，配合LPDDR5X内存，进一步提升手机流畅度体验，更好满足摄影、光追游戏的高性能存储需求。