Пам’ять — це, по суті, непомітний герой продуктивності будь-якого смартфона. Якщо ви не знаєте, чому це так, наступний текст дасть відповідь на деякі питання. Впевнений, що ви не раз бачили абревіатуру UFS, яка часто зустрічаються в новинах, статтях та оглядах смартфонів на сторінках нашого сайту, або інших ресурсах. Слід зауважити, що вона не має нічого спільного з NFC, і тим більше з UFC: мова йде про стандарт флеш-пам’яті, який використовується у більшості сучасних портативних пристроїв – смартфонів або планшетів. Ми зібрали все, що вам потрібно знати про типи пам’яті в телефоні, зосередившись на найновішому стандарті UFS 4.0, який у 2023 році тільки почав завойовувати ринок разом з новими смартфонами.
Читайте також: Щоденник сварливого старого ґіка: Ілон Маск
Без сховища UFS сучасні смартфони не були б такими
Ще років п’ять тому в звичайних смартфонах подеколи використовувались в якості сховища eMMC. Однак, це змінилося, до такої міри, що eMMC зараз використовується дуже рідко, і йдеться, переважно, про найдешевші мобільні пристрої… і це дуже добре. Цей тип пам’яті почали замінювати лише вісім років тому, хоча прем’єра першої версії стандарту UFS відбулася ще в 2010 році.
UFS (Universal Flash Storage) розробляється комітетом Joint Electron Devices Engineering Council (JEDEC), що входить до Альянсу галузей електронної промисловості. JEDEC стоїть і за такими стандартами, як eMMC (флеш-пам’ять) і DDR (оперативна або відеопам’ять). Накопичувачі стандарту UFS набули популярності в 2016 році, хоча перші прототипи цієї технології з’явилися двома роками раніше. До цього моменту смартфони, здебільшого, комплектувалися сховищами типу eMMC (Embedded Multimedia Card). Ключова перевага UFS над eMMC – можливість одночасної роботи на запис та читання. Крім того, флеш-накопичувач нового покоління потребує менше енергії. Незважаючи на випуск кількох версій, eMMC так і не зміг наблизитися до UFS.
Стандарт UFS визначає специфікацію флеш-пам’яті, яка використовується в різних типах споживчих електронних пристроїв. Він був створений, головним чином, для забезпечення більшої продуктивності зберігання та захисту ринку від плутанини, пов’язаної з адаптерами. Сьогодні ми знаємо, що цей крок був правильним, тому що UFS швидко отримала підтримку. Було розроблено вже кілька версій: UFS 1.1 у 2012 році, UFS 2.0 роком пізніше, UFS 3.0 у 2018 році, а UFS 4.0 зараз поки що тільки “завойовує” ринок.
Кожна наступна версія UFS забезпечувала ще більш високу продуктивність, і її еволюція продовжувалася з розвитком технології флеш-пам’яті NAND. На практиці пам’ять UFS складається з того ж, що й будь-який твердотільний накопичувач, з багатьох чипів з вбудованим контролером. Тож можна сказати, що цей тип пам’яті є мініатюрними SSD, які надходять на наші смартфони, щоб вони працювали ще швидше.
Однак, незважаючи на те, що між UFS 1.0 і UFS 4.0 є значний технологічний розрив щодо напівпровідників, інноваційні рішення вже першої версії цієї пам’яті мала великі переваги відносно eMMC. Адже, замість 8-канального напівдуплексного паралельного інтерфейсу в ній використовувався повнодуплексний послідовний інтерфейс LVDS, забезпечуючи набагато швидшу передачу даних у цілому.
Перша версія пам’яті UFS, яку Toshiba Memory (нині Kioxia) почала виводити на ринок у 2013 році, не дуже швидко потрапила у смартфони. Насправді, першими моделями з цією пам’яттю були смартфони сімейства Samsung Galaxy S6, які дебютували у квітні 2015 року. Наступними були смартфони Samsung Galaxy S7, саме у цих моделях вперше з’явилося друге покоління пам’яті UFS, що забезпечувало максимальну пропускну здатність 1200 Мбайт/с, що в чотири рази вище її перших версій.
Отже, як ви вже здогадалися, остання версія UFS 4.0 гарантує ще вищу швидкість передачі, але перш ніж ми перейдемо до цього стандарту пам’яті, давайте розглянемо найважливіше питання – навіщо взагалі потрібні швидші накопичувачі в смартфонах. Незважаючи на очевидність, це важливіше, ніж ви, можливо, думаєте.
Цікаво також: Щоденник сварливого старого ґіка: Що не так з Facebook
Навіщо потрібна більш швидка пам’ять у смартфонах?
Важливість більш ефективного зберігання даних розуміє кожен, хто хоч раз порівнював швидкість жорсткого диска з SSD-накопичувачем, або флеш-накопичувач USB 2.0 зі швидкістю USB 3.1. Хоча у випадку смартфонів немає таких великих відмінностей при переході від одного покоління пам’яті UFS до іншого, як у наведених прикладах (що базуються на напівпровідниковій пам’яті, яка ефективна, особливо, при випадковому читанні), але вони все одно є значними. Насправді, якби не застосування більш ефективного сховища, дедалі швидші системи SoC у смартфонах не змогли б так сильно вплинути на їх роботу.
Масована пам’ять здатна безпосередньо впливати на безперебійну роботу системи, прискорюючи завантаження програм і передачу даних, позитивно впливаючи на багатозадачність. Адже кожна програма при включенні ініціює процеси, яким, у свою чергу, потрібні дані, тож чим швидше це буде відбуватися, чим швидше диск надасть необхідні дані, тим плавніше працюватиме ваш смартфон. Детальніше про це я розповідав у матеріалі про SSD для комп’ютерів.
Читайте також: SATA vs M.2 SATA vs M.2 NVMe: чим відрізняються і який SSD кращий?
Можливості стандарту пам’яті UFS 4.0
UFS 4.0 – це щось нове на ринку. Samsung анонсувала новий стандарт у серпні минулого року, через два роки після прем’єри UFS 3.1, який використовувався у торішніх флагманах. Тоді як середньобюджетні смартфони, як і раніше, переважно використовують пам’ять UFS 2.X. Порівнюючи можливості UFS 4.0 з UFS 3.1, не можливо не помітити, що це не маленька еволюція, а справжня революція. Samsung справедливо стверджує, що остання версія UFS пропонує набагато кращу швидкість передачі, енергоефективність, і навіть економію фізичного місця на материнській платі.
Якщо детально, то компанії вдалося підвищити швидкість на передачу на одну смугу до 2900 МБ/с, що вдвічі більше, ніж пропонує стандарт UFS 3.1, і в чотири рази більше, ніж у UFS 2.1. Завдяки наявності двох смуг у підсистемі зберігання, максимальна пропускна здатність сягає 5800 МБ/с, але на практиці ми можемо розраховувати на 4200 МБ/с при читанні та 2800 МБ/с при послідовному записі. Це рівень, який пропонують твердотільні накопичувачі NVMe на PCIe 3.0×4, хоча ми повинні розуміти, що операції з невеликими вибірками даних — це зовсім інша історія.
Все це при зниженні споживання енергії на 46%, але потрібно пам’ятати, що цей результат наводиться в контексті не загального енергоспоживання, а коефіцієнта продуктивності на міліампер (6 МБ/с на мА). Що стосується розмірів, Samsung змогла вмістити до 1 ТБ пам’яті в прямокутну систему розмірами всього 13x11x1 мм, завдяки чипам V-NAND 7-го покоління. Однак це ще не все, адже компанія, за її заявами, також подбала про питання безпеки, підвищивши стійкість до атак RPMB (Replay Protected Memory Block) на цілих 180% за рахунок впровадження нового фізичного блоку.
Читайте також: Щоденник сварливого старого ґіка: Samsung Galaxy S23
Смартфони з UFS 4.0
Більшості з нас, вочевидь, доведеться трохи почекати на UFS 4.0, тому що найближчим роком, а ймовірно, й двома, цей стандарт отримають лише флагманські смартфони. Прикладом цього є Samsung Galaxy S23 Ultra, який дебютував 17 лютого, і наразі доступний за космічною ціною близько 58 000 грн. Пам’ять UFS 4.0 також використовується в моделі OnePlus 11, яку можна придбати за 32 000 грн, Vivo X90 Pro, і у флагманській моделі Xiaomi 13 Pro, яка тільки виходить на ринок за ціною до 52 000 грн.
Тож лише тести цих смартфонів покажуть, як саме UFS 4.0 працює на практиці, але, звичайно, ця пам’ять дістанеться не лише нашим новим телефонам. Я впевнений, що згодом новий стандарт UFS 4.0 дійде й до інших гаджетів і, найімовірніше, до просунутих автомобільних систем. Про все це ми обов’язково вам розкажемо на нашому ресурсі.
Також цікаво: