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UFS/eMMC/LPDDR等究竟是什么?

摘自国内权威IT期刊《电脑报》

    对于智能手机而言,任何一个部件都有可能影响到手机的整体性能和体验,处理器、内存闪存,屏幕等等。不过对于一些刚入门的新手用户而言,当和其他网友热烈讨论UPS2.0eMMC 5.1 LPDDR4这些名词时,或许会一头雾水:这些究竟是什么?今天小编就为大家科普番。

      内存

手机内存 (RAM,随机存取存储固又称作“随机存储器”。是与CPU直接交换数据的内部存储器,也叫主存(内存)。它可以随时读写面且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临数据存储媒介。这种存储器在新电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。这就是我们常说的手机运行内存。

PC平台, 内存经历了SIMM内存、EDO DRAM内存、SDRAM内存、Rambus DRAM内容,DDR内存的发展,例如今普及到DDR4内存。而手机上采用的LPDDR RAM“低功耗双倍数据速率内存”的缩写,与桌面平台的DDR4内存相比,面向移动平台的LPDDR4,其能够在带来等效的性能(速度)的同时,兼顾更少的能源消耗。

      闪存

    闪存(Flash Memory)是一种长寿命的非易失性(在断电情况下的能保持所存储的数据信息的存储器即使断电也不会丢失数据,数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位(NOR Flash为字节存储),区块大小一般为256KB20MB。通俗地说,它就相当于电脑中的硬盘,运行内存在断电后不会保留存储的数据。而要长期保持数据不丟失还是需要将数据从内存写入到硬盘当中。对于电脑这样的桌面设备,我们可以塞进去一块硬盘,而对于手机这样的移动设备,显然就不现实了。

于是,1984年,东芝公司的发明人舛冈富士雄首先提出了快速闪存存储器 (此处简称闪存)的概念。特点是非易失性,其记录速度也非常快,同时体积小,因此后来被广泛运用于数码相机、掌上电脑、MP3、手机等小型数码产品中。 Intel足世界上第一个生产闪存并将其投放市场的公司,当时为NOR闪存,后來日立公司于1989年研制了NAND闪存,逐 渐替代了 NOR闪存。值得一提的是,如今广泛用于PC上的SSD和手机的ROM,本质上是一家人,都是NAND闪存。

UFS eMMC

通过上面的简单介绍,大家已经能够理解内存和闪存的区别。那么我们不妨先来看看闪存规格eMMCUFS。其中,eMMC的全称为 "embedded Multi Media Card”,即嵌入式的多媒体存储卡。是由MMC协会所订立的、主要是针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器标准规格。简单说,就是在原有内置存储器的基础上,加了一个控制芯片,再以统一的方式封装,并预留一个标准接口,以便手机客户拿来直接使用。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。

2011年电子设备工程联合委员会发布了第一代通用闪存存储,即UFS 2.0的前身。不过第一代的UFS并不受欢迎,也没有对eMMC标准产生明显的影响。

到了2013年,JEDEC在当年9月发布了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有更巨大的优势,而且它甚至能够让电脑上使用的SSD也相形见绌。于是后来逐渐在高端设备市场上取代eMMC,成为移动设备的主流标配。而实际上,UFS 2.0共有两个版本,其中一个是HS-G2,也就是目前的UFS 2.0。然而,另个一个版本则为HS-G3,可以称为UFS 2.1,其数据读取速度将1.5G/S,也就是UFS 2.0的两倍。

DDR LPDDR

DDR=DualDataRate,双倍速率同步动态随机存储器。严格地说DDR应该叫DDR SDRAM,人们习惯称为DDR,其中,SDRAM是同步动态随机存取存储器。而 DDR SDRAMDouble Data Rate SDR AM的缩写,是双倍速率同步动态 随机存储器的意思。SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;DDR内存则是一个时钟周期内传输两次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随 机存储器。DDR内存可以在与SDRAM 相同的总线频率下达到更高的数据传输率。

LPDDR是什么呢?它的全称是 Low Power Double Data Rate SDRAM,是DDR的一种,又称为 mDDR(Mobile DDR SDRAM ),是美国JEDEC固态技术协会(JEDEC Solid State Technology Association)面向低功耗内存而制定的通信标准,以低功耗和小体积著称,专门用于移动式电子产品。

LPDDR的运行电压(工作电压)相比DDR的标准电压要低,从第一代 LPDDR到如今的LPDDR4,每一代 LPDDR都使内部读取大小和外部传输速度加倍。其中LPDDK4可提供32Gbps 的带宽,输入/输出接口数据传输速度最高可达3200Mbps,电压降到了 1.1V。至于最新的LPDDR4X,与 LPDDR4相同,只是通过将I / O电压降 低到0.6V而不是1.1 V来节省额外的功耗,也就是更省电。

2019-04-13 09:28:31
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