عندما تفكر في تقنيات التخزين، فإن أول ما يتبادر إلى ذهنك هو محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD)، والتي لاقت رواجًا كبيرًا في السنوات الأخيرة. ولكن ماذا لو كان الأمر نفسه مع الهواتف؟ بالطبع، يحتاج كل هاتف ذكي/جهاز لوحي إلى وحدة تخزين. ولكن هل وحدة التخزين هي نفسها في كل هاتف؟ تمامًا مثل محركات الأقراص الثابتة القديمة ومحركات أقراص الحالة الصلبة الجديدة، هل هناك اختلافات في السرعة؟
تطور تقنيات التخزين
وبالطبع هناك اختلافات في السرعة بين وحدات التخزين في الهواتف. على مر السنين، منحتنا التطورات التكنولوجية وحدات تخزين أكثر تقدمًا وسرعات قراءة/كتابة أعلى. ثم دعونا نفحص تقنيات التخزين المستخدمة في أجهزة أندرويد وتطورها بطريقة زمنية.
eMMC – أول تقنية تخزين للهواتف الذكية
النوع الأول من تقنيات التخزين المستخدمة في الهواتف الذكية هو eMMC. إن وجود تقنية eMMC، وهي قديمة جدًا، أقدم من الهواتف الذكية الأولى. تم تطوير أول معيار eMMC بواسطة JEDEC وجمعية MultiMediaCard في عام 2006. eMMC (المضمن-MMC) هو إصدار مضمن من معيار ذاكرة بطاقة الوسائط المتعددة (MMC).
يعمل eMMC بمثابة وحدة تخزين أساسية للأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية. تختلف بنية eMMC بشكل واضح عن الإصدارات الأخرى من MMC. لأنها إضافة دائمة للشرائح وليست بطاقة قابلة للإزالة بواسطة المستخدم. لذا، في حالة حدوث مشكلة في الذاكرة أو وحدة التحكم، يجب استبدال أو إصلاح PCB (لوحة الدوائر المطبوعة).
عند الحديث عن سعة تخزين eMMC، تراوح متوسط سعة eMMC في عام 2009 من 2 جيجابايت إلى 8 جيجابايت. وفي عام 2014، وصل متوسط سعة eMMC إلى 32 جيجابايت وما فوق، وتبلغ السعة القصوى الحالية 128 جيجابايت. إنها تقنية قديمة، ولم يتم الوصول إلى أبعاد أعلى، حيث تم استبدالها بأخرى جديدة.
تختلف سرعات القراءة والكتابة حسب إصدارات eMMC. أول بروتوكول eMMC تم استخدامه على الهواتف الذكية كان eMMC 4.5. تعتبر مجموعة شرائح Snapdragon 800 (MSM8974-AB) من Qualcomm واحدة من أولى الشرائح التي تستخدم eMMC 4.5. يعد Mi 3 (cancro) أول جهاز يستخدم مجموعة الشرائح وتقنية التخزين هذه من جانب Xiaomi. يتمتع eMMC 4.5 بسرعة قراءة تبلغ 140 ميجابايت/ثانية وسرعة كتابة تبلغ 50 ميجابايت/ثانية. وهذا أسرع حتى من محرك الأقراص الثابتة.
ثم تم تقديم نسخة جديدة منه، eMMC 5.0. تعد تقنية التخزين هذه، التي تم تقديمها لأول مرة للمستخدمين باستخدام مجموعة شرائح Snapdragon 801، أسرع بكثير من سابقتها، حيث تصل سرعة القراءة إلى 250 ميجابايت/ثانية وسرعة كتابة 90 ميجابايت/ثانية. في الواقع، هذا هو الفرق بين Snapdragon 800 وSnapdragon 801. تمت إعادة إطلاق مجموعة شرائح Snapdragon 800 (MSM8974-AB) المحدثة مع إصدار eMMC الجديد باسم Snapdragon 801 (MSM8974-AC).
وبالمثل، تم إعادة تقديم جهاز Xiaomi Mi 3، الذي تم تحديثه بمجموعة الشرائح الجديدة وeMMC الجديدة، باسم Mi 4 LTE. Mi 4 LTE، أول جهاز من Xiaomi يستخدم eMMC 5.0، وهو أيضًا أول جهاز LTE من Xiaomi. تتوفر مواصفات أخرى للجهاز هنا. وeMMC 5.1 هو الإصدار الأخير من تقنية التخزين هذه.
أحدث إصدار من eMMC هو eMMC 5.1. الفرق عن الإصدار السابق هو زيادة سرعة الكتابة. يتمتع eMMC 5.1 بسرعة قراءة تبلغ 250 ميجابايت/ثانية وسرعة كتابة تبلغ 125 ميجابايت/ثانية، وهو تقريبًا بنفس سرعة SSD. يعد بروتوكول eMMC 5.1 بمثابة تقنية تخزين نهائية لأنه تم استبداله بتقنية تخزين أسرع وأكبر سعة، UFS!
UFS – عصر جديد في تقنيات تخزين الهواتف الذكية
يعود تاريخ إنشاء UFS إلى عام 2010، ولكن تم تقديمه مع الهواتف الذكية في عام 2015، مع إصدار UFS 2.0. مثل eMMC، يستخدم UFS فلاش NAND. تم بالفعل وضع UFS ليحل محل eMMCs وبطاقات SD. يتمتع UFS بنطاق ترددي أعلى من الواجهة المتوازية ذات 8 حارات ونصف الاتجاه لـ eMMCs. وعلى عكس eMMC، فهو يعتمد على النموذج المعماري SCSI. باختصار، كان أكثر تقدمًا بكثير وكان يتمتع بسرعات قراءة/كتابة أعلى من eMMC.
في فبراير 2013، بدأت شركة Toshiba Memory لأشباه الموصلات (كيوكسيا حاليًا) في شحن عينات من شريحة فلاش NAND بسعة 64 جيجابايت، والتي كانت أول شريحة تدعم معيار UFS في ذلك الوقت. في أبريل 2015، تم إصدار سلسلة Samsung Galaxy S6 كأول هواتف تستخدم معيار UFS 2.0.
وبطبيعة الحال، كانت Xiaomi شركة تتابع التطورات. أجهزة Xiaomi التالية، سلسلة Mi 5، جاءت مزودة بتقنية التخزين UFS 2.0. يعود الفضل في ذلك إلى مجموعة شرائح Qualcomm Snapdragon 820 (MSM8996). تبلغ سرعة قراءة UFS 2.0 350 ميجابايت/ثانية وسرعة كتابة 150 ميجابايت/ثانية.
في وقت لاحق في 17 نوفمبر 2016، أعلنت شركة كوالكوم عن مجموعة شرائح Snapdragon 835 (MSM8998) مع UFS 2.1. تتمتع هذه الشريحة، التي تأتي مع UFS 2.1 الأكثر تقدمًا، بسرعة قراءة/كتابة أعلى بكثير من سابقتها. أول جهاز يحمل هاتف Mi 6 على جانب Xiaomi. كان UFS 2.1 قادرًا على الوصول إلى سرعة قراءة تبلغ 860 ميجابايت / ثانية وسرعة كتابة تبلغ 250 ميجابايت / ثانية. وقد أدت سرعات القراءة/الكتابة هذه، والتي زادت بمرور الوقت، إلى ظهور أجهزة ذات أداء حقيقي في سوق Android.
تقنية تخزين UFS، والتي بدأت بالفعل في التطور واستمرت في طريقها مع UFS 3.0. هذا البروتوكول، الذي يأتي مع مجموعة شرائح Qualcomm Snapdragon 865 (SM8250)، قوبل للمستخدمين بعروض ترويجية حازمة من Samsung وXiaomi. تم طرح سلسلة Samsung Galaxy S20 في 11 فبراير 2020 وسلسلة Xiaomi Mi 10 التي تم طرحها في 13 فبراير 2020. تتمتع كلا سلسلتي الأجهزة بتقنية التخزين هذه. يتمتع UFS 3.0 بسرعة قراءة هائلة تصل إلى 2100 ميجابايت/ثانية وسرعة كتابة تصل إلى 410 ميجابايت/ثانية. إنها قفزة هائلة إلى الأمام مقارنة بسابقتها.
إصدار UFS الحالي هو UFS 3.1. تأتي أحدث تقنيات التخزين مع Qualcomm Snapdragon 865+ وSnapdragon 888 وما بعده من الشرائح، التي لا تزال قيد الاستخدام حتى اليوم. الفرق الأكثر أهمية بين UFS 3.1 هو الزيادة الهائلة في سرعة الكتابة. الوصول إلى سرعة قراءة تبلغ 2100 ميجابايت/ثانية مثل UFS 3.0، لكن UFS 3.1 يتمتع بسرعة كتابة غير عادية تبلغ 1200 ميجابايت/ثانية. أسرع من معظم محركات أقراص SSD اليوم. تم استخدام Xiaomi أيضًا لأول مرة في سلسلة Mi 10T. اليوم، أصبح معيارًا حتى للأجهزة متوسطة المدى.
NVMe – سر سرعة الآيفون
يشير NVMe إلى تقنية تخزين الجيل التالي. إذا فكرت في استخدام NVMe في أجهزة الكمبيوتر اليوم، فقد خمنت ذلك بشكل صحيح. NVMe لأجهزة iPhone هو ما يمثله UFS لأجهزة Android. ولكن على عكس Android UFS، فإن NVMe على أجهزة iPhone أكثر تقدمًا نظرًا لأنها عبارة عن مساحة تخزين صغيرة للكمبيوتر مقارنةً بـ UFS المستندة إلى الهاتف المحمول. على عكس UFS 3.1 وNVMe، تركز شركة Apple بشكل كامل على هذه التقنية، والتي توفر وقت استجابة أسرع بكثير لأجهزتها. باختصار، UFS أوسع نطاقًا المستخدم على أجهزة Android، وأكثر استخدامًا لـ NVMe الخاص بـ iPhone.
كل من UFS وNVMe عبارة عن أجهزة تخزين؛ لذلك، لديها ديناميكيات وثيقة عندما يتعلق الأمر بالإنتاج. لكن الأمر استغرق من شركة أبل بعض الوقت لتطويره. كانت أجهزة ما قبل iPhone 11 أقل بكثير من سرعة UFS 2.1. تمكنت Apple من التقاط هذا الزخم على أجهزة ما بعد iPhone 11. وبعد عام 2019، كان ذلك يعني بداية المنافسة لشركة أبل.
تتمتع تقنية تخزين NVMe في جهاز iPhone 11 بسرعة قراءة تبلغ 800 ميجابايت/ثانية وسرعة كتابة تبلغ 500 ميجابايت/ثانية. من حيث سرعة القراءة، فهو على قدم المساواة مع UFS 2.1. وسرعة الكتابة قابلة للمقارنة مع UFS 3.0. الآن، يتمتع أحدث أجهزة Apple، iPhone 13 Pro، بسرعة قراءة تبلغ 1600 ميجابايت/ثانية وسرعة كتابة تبلغ 1000 ميجابايت/ثانية، في منافسة مع UFS 3.1. المواصفات الأخرى لجهاز iPhone 13 Pro هي هنا.
مقارنة بين تقنيات التخزين
اجمع المقالة بأكملها معًا، ويمكن إجراء مقارنة واسعة النطاق، بدءًا من الإصدار الأول لـ eMMC وحتى سرعات UFS 3.1 وNVMe الحالية. وبهذه الطريقة، سيتم فهم تطور تقنيات التخزين بشكل أفضل.
| وحدة التخزين | قراءة متسلسلة (ميجابايت / ثانية) | كتابة متسلسلة (ميجابايت / ثانية) |
|---|---|---|
| إمك شنومكس | 140 ميغا بايت / ثانية | 50 ميغا بايت / ثانية |
| إمك شنومكس | 250 ميغا بايت / ثانية | 90 ميغا بايت / ثانية |
| إمك شنومكس | 250 ميغا بايت / ثانية | 125 ميغا بايت / ثانية |
| UFS 2.0 | 350 ميغا بايت / ثانية | 150 ميغا بايت / ثانية |
| UFS 2.1 | 860 ميغا بايت / ثانية | 250 ميغا بايت / ثانية |
| UFS 3.0 | 2100 ميغا بايت / ثانية | 410 ميغا بايت / ثانية |
| أبل إن في إم إي | 1800 ميغا بايت / ثانية | 1100 ميغا بايت / ثانية |
| UFS 3.1 | 2100 ميغا بايت / ثانية | 1200 ميغا بايت / ثانية |
تقنيات التخزين التي تطورت من الماضي إلى الحاضر موجودة في هذه الحالة. على الرغم من أن NVMe عالق بين UFS 3.0 وUFS 3.1، إلا أن أداء المستخدم قد يختلف حسب استقرار الجهاز. الهواتف الذكية التي انتقلت من سرعة eMMC المرهقة إلى سرعات UFS الهائلة، ستصل إلى سرعات أعلى في المستقبل، ويمكن أن يكون UFS 4.0 دليلاً على ذلك. لذلك، ابقوا على اطلاع لمواكبة التطورات.
