Cep telefonlarında tam olarak UFS / eMMC / LPDDR nedir?
Bir cep telefonu birçok bileşenden oluşur.İşlemci, çalışan bellek, grafik işlemcisi gibi cep telefonunun performansını etkileyecek çekirdek donanımlara ek olarak, Flash bellek, performansı ve cep telefonu okuma hızını etkileyen önemli bir göstergedir.
Geçtiğimiz birkaç gün içinde sosyal ağlar UFS2.0, eMMC 5.1 ve LPDDR4 terimleri hakkında çok konuştu. Çoğu netizen bu terimlerin ne anlama geldiğini ve cep telefonlarında ne gibi etkileri olduğunu hâlâ bilmiyor. Günümüzde bilim ve teknoloji estetiği, bilimi popülerleştirmek için en kolay anlaşılır dili kullanmaya çalışıyor.
UFS2.0, eMMC 5.1 ve LPDDR4 terimlerini anlamadan önce, bellek ve flash bellek arasındaki farkı anlamak gerekir.
1. Hafıza
Öncelikle bellek bilgisayardaki önemli bileşenlerden biridir, CPU ile iletişim için bir köprüdür. Bilgisayardaki tüm programlar bellekte çalışır, bu nedenle belleğin performansının bilgisayar üzerinde büyük etkisi vardır. Bir cep telefonunun RAM'i, genellikle ana bellek (bellek) olarak da adlandırılan, CPU ile doğrudan veri alışverişi yapan dahili bellek olan Random Access Memory'nin kısaltması olan bellek dediğimiz şeydir. Veriler çalışma durumunda rastgele okunabilir ve yazılabilir ve elektrik kesintisinden sonra veriler kaybolur. Piyasadaki ana akım akıllı telefonlar artık genellikle 2G veya 4G çalışan bellek kullanıyor, tabii ki bazı amiral gemisi modelleri 6G çalışan bellek kullanıyor.
PC platformunda, bellek SIMM, EDO DRAM, SDRAM, Rambus DRAM ve DDR'nin geliştirilmesinden geçti ve şimdi DDR4 bellek ile popüler hale geldi Cep telefonlarında kullanılan LPDDR RAM, "düşük güçlü çift veri hızlı bellek" kısaltmasıdır. Masaüstü platformlarda DDR4 bellek ile karşılaştırıldığında, Mobil platformlar için LPDDR4, daha az enerji tüketimini hesaba katarken eşdeğer performans (hız) sağlayabilir.
2. Flaş
Flash bellek (İngilizce: flash bellek), İşlem sırasında hafızanın birden çok kez silinmesine veya yazılmasına izin veren, elektronik olarak silinebilir programlanabilir salt okunur bir hafıza biçimidir. Bu teknoloji temel olarak genel veri depolamanın yanı sıra bilgisayarlar ile hafıza kartları ve U diskler gibi diğer dijital ürünler arasında veri alışverişi ve aktarımı için kullanılır.
Flash bellek, Kamoka Fujio tarafından 1984 yılında Toshiba'da çalışırken icat edildi. O sırada Intel, bu buluşun büyük potansiyelini gördü ve 1988'de ilk ticari NOR Flash çipini piyasaya sürdü. Daha sonra Toshiba, 1989'da Uluslararası Katı Hal Devreleri Konferansı'nda (ISSCC) NAND Flash'ı piyasaya sürdü.
NAND Flash daha hızlı silme süresine sahiptir ve her bellek hücresinin alanı da daha küçüktür, bu da NAND Flash'ın NOR Flash'tan daha yüksek bir depolama yoğunluğuna ve daha düşük bit başına maliyete sahip olmasını sağlar. Aynı zamanda, silinebilir frekansı NOR Flash'tan on kat daha yüksektir. PC'lerde yaygın olarak kullanılan SSD'lerin ve cep telefonlarının ROM'larının aslında hepsi NAND flash bellek olan bir aile olduğunu belirtmekte fayda var.
3. eMMC
EMMC'nin tam adı "gömülü Çoklu Ortam Kartı", yani gömülü multimedya hafıza kartıdır. EMMC, NAND flash bellek yongasına dayanır, ayrıca ana denetleyiciyi entegre eder ve ikisini bir BGA yongasında "paketler", bu da çoklu yongaların yer kaplamasını ve kablolama zorluğunu büyük ölçüde azaltır ve mobil cihazların ince olmasına yardımcı olur. Tek yol.
EMMC'nin hızı, veri yolu arayüzüne bağlıdır. Şu anda, eMMC'nin veri yolu arayüzleri esas olarak eMMC 4.4, eMMC4.5, eMMC 5.0 (piyasadaki ana akım) ve eMMC 5.1'dir. "Teorik bant genişlikleri" 104MB / s, 200MB / s, 400MB / s ve 600MB / s, Oldukça iyi görünüyor.
Yukarıdaki verilerin yalnızca teorik değerler olduğunu ve pratik uygulamalarda eMMC'nin hızının büyük ölçüde azaltılacağını lütfen unutmayın. Örnek olarak eMMC5.0 ile donatılmış cep telefonunu (Meizu MX5 gibi) ele alalım, gerçek okuma hızları sadece 180MB / sn.
* CPU, sistem optimizasyonu, mevcut sistem kaynak kullanımı vb. Gibi gerçek okuma ve yazma hızını etkileyen birçok faktör vardır. Bu veriler yalnızca referans içindir.
8 bit paralel arayüz ve yarı çift yönlü modun doğasında olan kusurlarla sınırlı olduğundan, mobil cihazların genel deneyimini aşağı çeken bir darboğaz haline gelen eMMC'nin hızını artırmaya devam etmek daha zordur. Örneğin, başlangıç hızını, APP başlangıç hızını ve kamera depolama hızını etkiler.
Hızla artmaya devam etmenin zorluğuna ek olarak, EMMC'nin erken standart formülasyonu nedeniyle, bazı aktarım kusurları kademeli olarak ortaya çıkmıştır.Örneğin, eMMC hala yarı çift yönlü modu kullanıyor, aynı anda veri okuyamıyor ve yazamıyor, çoklu iş parçacığını desteklemiyor ve kuyruğun maksimum depolama kapasitesini desteklemiyor sadece 2 TB.
Pratik uygulamalardaki etki, telefonu PC'ye bağladığımızda, fotoğrafları kopyalarken telefonun depolama alanındaki diğer klasörlere erişemeyeceğimiz gibi, telefona aynı anda veri kopyalayamayacağımız gibi, ancak fotoğraf aktarımı tamamlandıktan sonra. Diğer işlemler.
Şimdi baktığımızda, eMMC'nin hız potansiyeli tükenmiş ve bazı teknik sorunlar olsa da, eMMC'nin mevcut performansı güncelliğini yitirmiş değil.Mevcut eMMC 5.0 ve eMMC 5.X temelde piyasadaki kullanıcıların ihtiyaçlarını karşılayabilir. Oldukça az sayıda cep telefonu eMMC'yi kullanmaya devam ediyor. Ancak teknolojik estetik istatistiklerinden sonra, Şu anda, piyasada eMMC standardını kullanmaya devam eden yalnızca birkaç amiral gemisi modeli var.Bunların çoğu daha hızlı ve daha iyi performans gösteren UFS 2.0 ve hatta UFS 2.1 kullanıyor. Örneğin, Huawei'nin Mate 9128G üst düzey sürümü bunu kullanıyor. UFS 2.1.
4. UFS
UFS'nin tam adı, evrensel flash depolama olan Universal Flash Storage'dır.Bu standart ilk olarak Şubat 2011'de ortaya çıktı, ancak o sırada UFS 1.1 çok hızlı değildi, sadece 300MB / sn. EMMC o sırada hala gelişmekte olduğundan ve maliyet ve uyumluluk sorunları eklendiğinden, UFS 1.1 geniş çapta yayılmadı ve sonunda ortadan kalktı.
Daha sonra, Birleşik Elektronik Ekipman Mühendisliği Birliği JEDEC yeni bir USF 2.0 standardı yayınladı.Yeni USF 2.0, önceki standartla karşılaştırıldığında iki versiyona sahip. Bunlar arasında, UFS 2.0 HS-G2'nin teorik bant genişliği yaklaşık 740 MB / s olan 5.8Gbps'dir.Daha hızlı UFS 2.0 HS-G3'ün teorik bant genişliği yaklaşık 1.5GB / s olan 11.6Gbps'ye ulaşır. Bu hız eşittir. Bazı SSD'lerden daha hızlı, şu anki en hızlı eMMC 5.X'in neredeyse 2,5 katı.
Böylesine yüksek bir hız, sistem çalışırken verilere erişim hızını önemli ölçüde artırabilir, bekleme süresini kısaltabilir, iş verimliliğini artırabilir, enerji tüketimini artırabilir ve hatta mobil cihazların pil ömrünü olumlu yönde etkileyebilir, mevcut popüler olanları da kolayca destekleyebilir. 4K video kaydı. Ek olarak, insanlar veri iletmek için yüksek hızlı USB 3.0 Tip-C veya Apple'ın Aydınlatma arayüzünü kullandıklarında, darboğaz artık bellek yongası değildir ve veriler hedef cihaza daha hızlı aktarılabilir, bu da büyük ölçüde zaman tasarrufu sağlar.
Geleneksel eMMC ile karşılaştırıldığında, UFS 2.0, hızına ek olarak aşağıdaki beş önemli avantaja sahiptir.
Her şeyden önce, UFS 2.0'ın iletim teknolojisi, en temel değişikliklerden biri olan seri olarak değiştirildi. Bu değişikliğin sonucu, verilerin iletim sırasında özellikle güçlü bir anti-parazit yeteneğine sahip olmasıdır.Ayrıca, seri hız, birden fazla kanalın paralelleştirilmesiyle artırılabilir.
Ek olarak, UFS 2.0 seri veri yoluna geçtikten sonra, artık eMMC'nin yarı çift yönlü modunu kullanmaz, bunun yerine tam çift yönlü modu kullanır, böylece veriler aynı anda gönderilebilir ve alınabilir. Yani cep telefonunu PC'ye bağladığımızda fotoğrafları kopyalarken cep telefonu depolama alanındaki diğer klasörlere erişebiliyoruz ve aynı zamanda fotoğraf aktarımının diğer işlemleri tamamlamasını beklemeden cep telefonuna veri kopyalayabiliyoruz.
* UFS 2.0, seri iletimi, iki kanalı benimser, eşzamanlı okuma ve yazmayı destekler. Paralel iletim eMMC ile karşılaştırıldığında, daha hızlı ve daha verimlidir.
Üçüncüsü, UFS 2.0'ın veri komut sistemi SCSI yapısına dayanırken, önceki eMMC yerel mimariye dayanıyor Açıkçası, SCCI mimarisi daha akıllı.
Dördüncü olarak, UFS 2.0 daha iyi depolama desteğine sahiptir. Önceki eMMC, 2 TB'a kadar boş depolama alanını destekleyebilen 32 bit adres veriyolu kullanıyor. UFS 2.0, bu noktada daha fazla adres veri yolu ile daha esnek bir işleme yöntemi kullanır, böylece maksimum kapasite 2 TB'ı kolayca aşabilir . Ek olarak, UFS 2.0 ayrıca sekize kadar bölümü destekler.
Son olarak güç tüketimine bakalım. EMMC ile karşılaştırıldığında, UFS 2.0, işlevlerde çok daha hızlı ve daha karmaşıktır, ancak güç tüketiminde önemli bir artış yoktur. Bununla birlikte, UFS 2.0'ın çok daha hızlı olduğu ve çok sayıda akıllı yapılandırma işlevini destekleyebileceği unutulmamalıdır, bu nedenle aynı görevi gerçekleştirirken, UFS 2.0'ın tamamlanma hızı çok daha yüksektir, bu da daha yüksek verimlilik nedeniyle güç tüketiminin gizli olarak azalacağı ve genel enerji tüketiminin artacağı anlamına gelir.
Özetle, UFS hız, performans ve güç tüketimi açısından eMMC'den çok daha güçlüdür, ancak buna karşılık gelen maliyet eMMC'den daha pahalı olacaktır.
Geçen yılın Mart ayında JEDEC, UFS 2.1'i piyasaya sürdü. Avantajlarını daha da güçlendirmek için önceki sürümde bazı iyileştirmelerle birlikte UFS 2.0'ın yinelemeli bir sürümüdür. UFS 2.1'in okuma performansı, UFS 2.0'ın iki katıdır ve yazma performansı çok daha hızlıdır.
DDR / LPDDR
Daha önce PC platformunda belleğin SIMM, EDO DRAM, SDRAM, Rambus DRAM ve DDR'nin geliştirilmesinden geçtiğinden bahsetmiştik. DDR, günümüze kadar geliştirilmiş bir bellek türüdür.Kesinlikle DDR, DDR SDRAM olarak adlandırılmalıdır: Çift Veri Hızlı Eşzamanlı Dinamik Rasgele Erişimli Bellek (İngilizce: Çift Veri Hızlı Eşzamanlı Dinamik Rasgele Erişimli Bellek, DDR SDRAM olarak anılır, insanlar buna alışkındır. DDR) çift veri aktarım hızına sahip SDRAM'dir, Veri aktarım hızı, sistemin saat frekansının iki katıdır.Hızdaki artış nedeniyle, iletim performansı geleneksel SDRAM'den daha iyidir.
DDR SDRAM, sistem saatinin hem yükselen hem de düşen kenarlarında veri iletebilir.
LPDDR'nin tam adı, mDDR (Mobile DDR SDRAM) olarak da bilinen bir DDR türü olan Low Power Double Data Rate SDRAM'dir.Çince literal çevirisi düşük güç çift veri hızıdır, yani düşük güç tüketimi, belirtilen bellek ve diğer ekipmanların gerçekleştirilmesi Veri alışverişi standartları, Düşük güç tüketimi ve küçük boyutu ile tanınan, özellikle mobil elektronik ürünler için kullanılmaktadır.
DDR bellek, daha yüksek frekanslar ve daha düşük voltajlarla DDR, DDR2'den DDR3'e evrildi ve aynı zamanda gecikme de artıyor, bu da bellek alt sistemini yavaş yavaş değiştiriyor DDR4'ün en önemli görevi frekansı ve bant genişliğini artırmaktır. Pinler, 4266MHz'e kadar frekansla 2Gbps (256MB / s) bant genişliği sağlayabilir, maksimum bellek kapasitesi 128GB'a ulaşabilir ve normal çalışma voltajı 1.2V, 1.1V'a düşürülebilir.
LPDDR'nin çalışma voltajı (çalışma voltajı), DDR'nin standart voltajından daha düşüktür İlk nesil LPDDR'den günümüzün LPDDR4'üne kadar her nesil LPDDR, dahili okuma boyutunu ve harici iletim hızını ikiye katlar. Bunların arasında LPDDR4, 32Gbps'lik bir bant genişliği sağlayabilir, giriş / çıkış arayüzünün veri aktarım hızı 3200Mbps'ye kadar çıkabilir ve voltaj 1.1V'a düşmüştür. LPDDR4 ile aynı olan en yeni LPDDR4X'e gelince, I / O voltajını 1,1 V yerine 0,6 V'a düşürerek ek güç tasarrufu sağlar, yani daha fazla güç tasarrufu sağlar.
Özetle, LPDDR4, LPDDR3'ten daha büyük bant genişliğine, daha düşük güç tüketimine ve daha yüksek frekansa sahiptir.Şu anda, çoğu amiral gemisi modeli LPDDR4 kullanıyor, elbette istisnalar var.
*Referanslar
Zhang Zhiyan. Mobil depolama devrimi UFS teknolojisine kapsamlı bir bakış. Mikrobilgisayar, 2015 (18): 103-106.
Jiansheng eMMC'nin halefi UFS mobil cihazlara neler katabilir Bilgisayar severler, 2016 (9): 104-106.
İçeriğin bir kısmı IT House'dan geliyor.
