在手機中有三大件組成：CPU、內存DDR、存儲設備(EMMC/UFS等），內存用以臨時存儲程序運行時所需的數據（掉電數據丟失），而存儲設備用以長久保存數據（掉電數據不丟失）。

在手機上，從SD卡到EMMC、再到UFS卡，存儲卡的速度是越來越快，現在一般手機的配置是EMMC，而旗艦手機的配置是UFS，很明顯UFS將會是未來一段時間的手機存儲的主流，快是唯一的原因。

所謂的UFS即Universal Flash storage，通用閃存存儲，這一概念通常代表2個意思：

（1）手機存儲接口協議，類似于SATA，PCIE/NVME等概念；

（2）使用該協議的存儲設備；

UFS相比較EMMC的速度很快，其最重要的就是它的信號是差分傳輸，這個是信號傳輸UFS數據傳輸快的基礎。所有的高速傳輸線，比如SATA、PCie、SAS，都是串行差分信號。

串行信號可以使用更快的時鐘（時鐘信息可以嵌在數據流中），差分信號，即用兩根信號線上的電平差0或者1。

與單端信號傳輸相比，差分信號的抗干擾能力更強，能提供更寬的帶寬。其次，UFS和PCIE一樣，支持多通道數據傳輸，目前最多支持兩個通道，多通道可以讓UFS在成本、功耗和性能之間做取舍。

UFS支持命令隊列，就是主機一下可以發很多個命令下去，然后UFS設備支持并行和亂序執行，誰先完成誰先返回狀態。這種命令處理方式叫做異步命令處理。而它的前輩eMMC，是不支持命令隊列的，命令一個一個執行，或者一包一包（每個包里面含有若干個命令）執行，前面命令沒有執行完成，后面的命令是不能發下去的。這種命令處理方式叫做同步命令處理。

我們來比較一下“全雙工+異步命令處理”和“半雙工+同步命令處理”兩者命令處理方式和命令執行效率。

半雙工+同步

主機發了一個寫命令W1給設備，然后主機把數據寫到設備；由于是同步傳輸模式，命令處理是一個一個處理的，所以在發讀命令R2之前，必須等前一個寫命令W1完成；同樣，在發送寫命令W3之前，必須等R2命令完成。

全雙工+異步

由于支持命令隊列，主機一下可以發若干個命令給設備，如上圖，主機一下發了一個寫命令W1和讀命令R2給設備。設備可以并行處理這兩個命令，由于協議支持全雙工操作，主機傳輸寫命令W1的數據給設備的同時。

設備也可以把讀命令R2的數據返回給主機。后面命令R3，R4，W5…的處理方式類似。

再形象一點，我們以搬運貨物的例子來比較一下eMMC和UFS命令執行方式：

現在的手機，應用非常豐富，你要一邊斗地主，一邊聽歌，還要聊微信，多線程操作。由于全雙工和命令隊列的存在，UFS處理命令的效率大大提高，給用戶極好的體驗。

前面我們拿UFS和eMMC做了幾個對比，但我好像忘了說什么是eMMC。有人可能懵逼，什么是eMMC？

eMMC，Embedded Multi Media Card，和UFS一樣，也是JEDEC制定的移動存儲協議，它是UFS前一代協議標準。

eMMC最新標準是2015年發布的eMMC5.1，最高速度是400MB/s。JEDEC已經有了UFS，不確定會不會再發布新的eMMC標準。畢竟，并行傳輸的eMMC由于受限于物理信號，速度想要有個質的飛躍是不太現實。




審核編輯：劉清