UFS 4.0 读取速度有多快 为何新旗舰手机芯片都用 FS4.0

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。

小米 13 拆解

通过拆解可见小米 13 使用了铠侠 UFS 4.0 闪存（型号为 THGJFJT2T85BAT0）

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。