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但作為一個(gè)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的研究生，在這些名詞滿天飛的時(shí)候，我的好奇心是抑制不住的，想一探這幾樣技術(shù)的究竟。本文不對(duì)某一特定事件進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，僅從技術(shù)角度分析對(duì)比一下這三種技術(shù)。就算是當(dāng)做自己的技術(shù)儲(chǔ)備+科普了。
首先，這三種技術(shù)都是屬于閃存（Flash Memory）的不同種類，區(qū)別主要在于控制器，接口標(biāo)準(zhǔn)以及更底層的 Flash 芯片標(biāo)準(zhǔn)。它們?cè)陔娔X/手機(jī)等系統(tǒng)中的主要作用是作為存儲(chǔ)設(shè)備（storage）/文件系統(tǒng)。（注意它們雖然也叫memory，但和運(yùn)存的 memory是完全兩回事兒）
以前電腦系統(tǒng)中的主要的存儲(chǔ)設(shè)備是機(jī)械式磁盤(pán)，訪問(wèn)速度慢，體積龐大，功耗高，而且對(duì)震動(dòng)非常敏感，因此很難用于小型化的移動(dòng)設(shè)備里。Flash Memory 出現(xiàn)后，由于沒(méi)有移動(dòng)部件，幾乎完美解決了以上機(jī)械硬盤(pán)的各種問(wèn)題，因此很快在各種移動(dòng)設(shè)備中獲得廣泛應(yīng)用。（當(dāng)然，F(xiàn)lash的寫(xiě)操作和壽命的問(wèn)題也比較復(fù)雜，但這不是本文的討論重點(diǎn)） 而且基于Flash 的 SSD 硬盤(pán)性能普遍好于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)，因此也成為了PC/服務(wù)器的主流存儲(chǔ)設(shè)備。
那么既然 SSD，eMMC，UFS 都是 Flash，它們的區(qū)別在哪呢？
想要了解它們的區(qū)別，首先要了解他們解決的問(wèn)題。
SSD 主要作用是取代 PC/服務(wù)器 上的 HDD 硬盤(pán)，它需要：
而 eMMC 和 UFS主要都是針對(duì)移動(dòng)設(shè)備發(fā)明的，它們需要：
為了直觀感受一下區(qū)別，我剛才特意找來(lái)了一個(gè) PCIe 的 SSD，如下圖，上面黑色的芯片就是Flash：
我又拆了一個(gè)手機(jī)，它里面的 Flash 芯片是這樣的（中間那個(gè)最大的黑色芯片）：
看到區(qū)別了嗎？ （之前寫(xiě)的文章各種被人盜轉(zhuǎn)，只好給圖打碼了，見(jiàn)諒）
一個(gè)SSD，為了達(dá)到高并行高性能的要求，有多個(gè)Flash 芯片，這樣就可以在每個(gè)芯片上進(jìn)行相互獨(dú)立的讀寫(xiě)操作，以并行性來(lái)提高硬盤(pán)吞吐量，還可以增加冗余備份。而手機(jī)中為了節(jié)省空間和功耗，通常只有一片密度較高的 Flash 芯片。
管理一個(gè) Flash 芯片，和管理多個(gè) Flash 芯片，策略肯定是不一樣的，因此它們的控制器 （controller）就完全不同了。而且 PC 上需要兼容 SATA 或 PCIe 或 m2 接口，這樣你電腦硬盤(pán)壞了的時(shí)候，可以拔下來(lái)?yè)Q上另一塊同樣接口的硬盤(pán)能照樣用。而手機(jī)上的 Flash 芯片大多是直接焊在主板上的，基本上不需要考慮更換的問(wèn)題，所以只要遵從一個(gè)特定標(biāo)準(zhǔn)，能和CPU正常通訊就好了。因此接口的不同也是 SSD 和 eMMC，UFS 的重要區(qū)別之一。
好了，SSD 和 （eMMC， UFS）的區(qū)別說(shuō)完了，下面說(shuō)一下可能很多人會(huì)關(guān)心的 eMMC 和 UFS 的區(qū)別了。
eMMC 和 UFS 都是面向移動(dòng)端 Flash 的標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)別在于，二者的接口技術(shù)大相徑庭。
eMMC 是一個(gè)起源較早的技術(shù)，全稱叫 embedded MultiMedia Card，為什么單單e是小寫(xiě)呢？ 因?yàn)橄扔械腗MC啊。所謂MMC，大家可能沒(méi)聽(tīng)過(guò)但可能見(jiàn)過(guò)，相機(jī)中用得較多，和SD卡長(zhǎng)得很像（之前的圖片就搞錯(cuò)了，感謝評(píng)論中各位的提醒）。
MMC前面加了個(gè)embedded，主要就是為了突出現(xiàn)在這個(gè)設(shè)備是embedded 在電路板上。eMMC 和 MMC一樣，沿用了 8 bit 的并行接口。在傳輸速率不高的時(shí)代，這個(gè)接口夠用了。但隨著設(shè)備對(duì)接口的帶寬要求越來(lái)越高，想把并行接口速率提高也越來(lái)越難。eMMC 的最新 5.1標(biāo)準(zhǔn)理論最高值最高可以達(dá)到400 MB/s，再往上提高頻率也不是不行，但就未必劃算了。
好在這幾年接口串行化大潮轟轟烈烈。所謂接口串行化，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是工程師們發(fā)現(xiàn)：與其用一個(gè)比較寬的并行接口以較低的速率傳輸，用一個(gè)串行接口用非常高的速率傳輸似乎更劃算一些（帶寬，功率，成本各方面綜合考慮）。所以這個(gè)時(shí)候 UFS 應(yīng)運(yùn)而生，用高速串行接口取代了并行接口，而且還是全雙工的，也就是可以讀寫(xiě)同時(shí)進(jìn)行。所以相比 eMMC， UFS的理論性能提高不少，甚至可以達(dá)到一些SSD的水準(zhǔn)？梢栽谙聢D直觀感受一下，藍(lán)色的是UFS，紅色的是eMMC，當(dāng)然是越高越好：
（圖片引自[1] Micron 的文檔)
最后，大家可能比較關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題：我設(shè)計(jì)好了一個(gè)使用UFS的系統(tǒng)，然后悲傷地發(fā)現(xiàn)沒(méi)有UFS可以用了，那能不能直接換成eMMC呢？
答案是不行的，因?yàn)?UFS 和 eMMC 接口完全不兼容，控制器也不可通用。下面兩個(gè)示意圖分別是eMMC和UFS的接口（圖片引自[2][3] JEDEC標(biāo)準(zhǔn)）。
即使是示意圖，也能看出兩者的明顯差別。eMMC有兩條總線，分別傳輸指令數(shù)據(jù)輸入和輸出，而且因?yàn)槭遣⑿锌偩還要有額外的data strobe。而UFS則是有兩條差分的數(shù)據(jù)lane，指令和數(shù)據(jù)都是以packet的形式發(fā)送的。就更不要提二者的信號(hào)線的電氣特性也有很大差別了。這些將直接導(dǎo)致控制側(cè)（CPU那邊）SoC 的控制器和電路設(shè)計(jì)會(huì)有很大不同。
所以一個(gè)系統(tǒng)的SoC以及電路板一定要經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)，才能把 UFS 替換成 eMMC，這不是在生產(chǎn)線上換個(gè) Flash 芯片那么簡(jiǎn)單的事兒，還得經(jīng)過(guò)比較長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)和測(cè)試才行。否則想要快速拿出替代方案的話，恐怕從一開(kāi)始就要設(shè)計(jì)兼容兩套方案了，嗯。
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評(píng)論中有很多業(yè)內(nèi)人士的討論，我們大概可以得到以下新的結(jié)論：
一款SoC可以設(shè)計(jì)為兼容兩種標(biāo)準(zhǔn)的。
相應(yīng)地，電路板也可以用一套方案兼容兩種標(biāo)準(zhǔn)，或者即使用兩種不同方案，但成本都不高。
兩套方案的軟件驅(qū)動(dòng)也不一樣。
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