Десять лет назад eMMC был стандартным выбором для хранения данных во многих встраиваемых системах, устройствах Android, промышленных HMI, портативных терминалах и потребительской электронике.
Сегодня ситуация выглядит совсем иначе.
Если вы откроете современный смартфон, периферийное устройство искусственного интеллекта, высокопроизводительный планшет или портативный терминал нового поколения, велика вероятность, что внутреннее запоминающее устройство уже не eMMC, а UFS.
Вопрос не в том, быстрее ли UFS.
Большинство инженеров это уже знают.
Более интересный вопрос:
Почему отрасль решила, что eMMC больше недостаточно для многих новых разработок?
Проблема не в последовательной скорости
Когда инженеры сравнивают технологии хранения данных, маркетинговые материалы часто фокусируются на скоростях чтения и записи.
На практике это редко бывает узким местом.
Большинство современных операционных систем тратят гораздо больше времени на обработку тысяч мелких транзакций хранения, чем на последовательное чтение больших файлов.
Приложения обновляются в фоновом режиме.
Кэши постоянно обновляются.
Базы данных изменяются.
Записываются системные журналы.
Несколько служб одновременно конкурируют за доступ к хранилищу.
Именно здесь многие новые платформы начинают превосходить eMMC.
Задача состоит не в передаче большого файла.
Задача состоит в одновременном управлении множеством запросов к хранилищу.
Современное программное обеспечение ведет себя иначе
Одна из причин ускоренного внедрения UFS заключается в изменении поведения программного обеспечения.
Типичное устройство Android сегодня делает гораздо больше, чем просто запускает одно приложение на переднем плане.
Фоновая индексация, облачная синхронизация, службы искусственного интеллекта, уведомления, обработка мультимедиа и обновления приложений могут быть активны одновременно.
Трафик хранилища больше не является предсказуемым или последовательным.
Он фрагментирован и непрерывен.
В этих условиях скорость отклика хранилища становится не менее важной, чем пропускная способность хранилища.
Это одна из причин, по которой инженеры все чаще рассматривают UFS для новых платформ, даже если объем хранилища остается неизменным.
Обработка команд важнее, чем многие думают
Менее обсуждаемое различие между eMMC и UFS заключается в том, как запросы к хранилищу обрабатываются внутри.
eMMC был разработан для более раннего поколения мобильных и встраиваемых систем, где рабочие нагрузки были относительно простыми.
UFS был разработан с учетом более продвинутого управления командами.
По мере увеличения сложности приложений эффективная обработка команд становится все более важной, поскольку она сокращает время ожидания, связанное с хранилищем, во всей системе.
Пользователи часто описывают результат как «более быстрое устройство».
На самом деле, большая часть этого улучшения обусловлена уменьшенной задержкой, а не более высокой пиковой пропускной способностью.
Энергопотребление не всегда такое, как ожидают люди
Многие инженеры предполагают, что более быстрое хранилище автоматически потребляет больше энергии.
Реальное поведение часто сложнее.
Поскольку UFS может выполнять операции хранения более эффективно, процессор может тратить меньше времени на ожидание данных.
В некоторых приложениях это позволяет системе быстрее возвращаться в состояния с низким энергопотреблением.
В результате более быстрая архитектура хранения не обязательно приводит к более высокому общему энергопотреблению системы.
Для продуктов, работающих от аккумуляторов, это соображение становится все более важным.
Почему eMMC все еще везде
Если UFS предлагает так много преимуществ, почему мы все еще получаем регулярные запросы на устройства Samsung eMMC?
Ответ мало связан с производительностью.
Он полностью связан с жизненным циклом продукта.
Многие промышленные платформы остаются в производстве в течение семи, десяти или даже пятнадцати лет.
Эти системы изначально были разработаны на основе eMMC.
Изменение архитектуры хранения часто требует модификаций оборудования, проверки программного обеспечения, нормативного тестирования и квалификации в полевых условиях.
Для многих производителей поддержание проверенной платформы просто более практично, чем ее перепроектирование.
Вот почему eMMC продолжает широко использоваться, даже несмотря на рост внедрения UFS.
В настоящее время эти две технологии обслуживают разные этапы жизненного цикла продукта.
Что мы видим в новых проектах
В недавних проектах по закупкам проявилась четкая закономерность.
Продукты, ориентированные на пользовательский опыт, производительность многозадачности, рабочие нагрузки искусственного интеллекта, передовые платформы Android и будущую масштабируемость, все чаще переходят на чипы UFS.
Продукты, ориентированные на долгосрочную стабильность, совместимость с устаревшими системами и контролируемые затраты на разработку, часто продолжают использовать eMMC.
Ни одно из решений не является по своей сути правильным или неправильным.
Каждое отражает свой инженерный приоритет.
Заключительные мысли
Переход от eMMC к UFS — это не просто история о скорости.
Это история о том, как изменились современные устройства.
Программное обеспечение становится более требовательным.
Рабочие нагрузки становятся сложнее.
Пользователи ожидают мгновенного отклика.
Поскольку эти ожидания продолжают расти, архитектура хранения становится более важным дизайнерским решением, чем десятилетие назад.
Судя по тому, что мы видим в SMC, инженеры выбирают UFS не потому, что это новее.
Они выбирают UFS, потому что системы, которые они создают сегодня, предъявляют к хранилищу совершенно иные требования, чем системы, которые они проектировали десять лет назад.