فن آوری ها و تفاوت های ذخیره سازی گوشی های هوشمند

وقتی به فناوری های ذخیره سازی فکر می کنید، اولین چیزی که به ذهن شما خطور می کند SSD ها هستند که در سال های اخیر بسیار محبوب بوده اند. اما اگر در گوشی ها هم همینطور باشد؟ البته، هر گوشی هوشمند/تبلت به یک واحد ذخیره سازی نیاز دارد. اما آیا واحد ذخیره سازی در هر گوشی یکسان است؟ درست مانند هارد دیسک های قدیمی و SSD های جدید، آیا تفاوت هایی در سرعت وجود دارد؟

تکامل فن آوری های ذخیره سازی

البته تفاوت سرعت بین واحدهای ذخیره سازی گوشی ها وجود دارد. در طول سال‌ها، پیشرفت‌های تکنولوژیکی واحدهای ذخیره‌سازی پیشرفته‌تر و سرعت خواندن/نوشتن بالاتر را به ما داده است. سپس بیایید فناوری های ذخیره سازی مورد استفاده در دستگاه های اندرویدی و توسعه آنها را به صورت زمانی بررسی کنیم.

eMMC - اولین فناوری ذخیره سازی گوشی هوشمند

اولین نوع فناوری ذخیره سازی مورد استفاده در گوشی های هوشمند eMMC است. وجود فناوری eMMC که بسیار قدیمی است حتی از گوشی های هوشمند اول هم قدیمی تر است. اولین استاندارد eMMC توسط JEDEC و انجمن کارت چند رسانه ای در سال 2006 ایجاد شد.

eMMC به عنوان حافظه اصلی برای دستگاه های قابل حمل مانند گوشی های هوشمند یا تبلت ها عمل می کند. معماری eMMC به طور مشخص با سایر نسخه های MMC متفاوت است. زیرا این یک افزودنی دائمی به چیپست است، نه یک کارت قابل جابجایی توسط کاربر. بنابراین در صورت مشکل حافظه یا کنترلر، PCB (برد مدار چاپی) نیاز به تعویض یا تعمیر دارد.

وقتی صحبت از ظرفیت ذخیره سازی eMMC شد، در سال 2009 میانگین ظرفیت eMMC بین 2 تا 8 گیگابایت بود. و در سال 2014، میانگین ظرفیت eMMC به 32 گیگابایت و بالاتر رسید که حداکثر ظرفیت فعلی 128 گیگابایت است. این یک فناوری قدیمی است، ابعاد بالاتر به دست نیامد، زیرا آنها با موارد جدید جایگزین شدند.

سرعت خواندن و نوشتن بر اساس نسخه های eMMC متفاوت است. اولین پروتکل eMMC مورد استفاده در گوشی های هوشمند eMMC 4.5 بود. چیپست اسنپدراگون 800 (MSM8974-AB) کوالکام یکی از اولین چیپست هایی است که از eMMC 4.5 استفاده می کند. Mi 3 (cancro) اولین دستگاهی است که از این چیپست و فناوری ذخیره سازی در سمت شیائومی استفاده می کند. eMMC 4.5 دارای سرعت خواندن 140 مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن 50 مگابایت بر ثانیه است. این حتی سریعتر از یک هارد دیسک است.

 

سپس نسخه جدیدی از آن به نام eMMC 5.0 معرفی شد. این فناوری ذخیره سازی که برای اولین بار با چیپست اسنپدراگون 801 به کاربران معرفی شد، بسیار سریعتر از نسل قبلی خود است و به سرعت خواندن 250 مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن 90 مگابایت بر ثانیه می رسد. در واقع، این تفاوت بین اسنپدراگون 800 و اسنپدراگون 801 است. چیپست به روز شده اسنپدراگون 800 (MSM8974-AB) با نسخه جدید eMMC با نام اسنپدراگون 801 (MSM8974-AC) مجدداً راه اندازی شده است.

به همین ترتیب، دستگاه Mi 3 شیائومی که با چیپست جدید و eMMC جدید به روز شده بود، مجدداً با نام Mi 4 LTE معرفی شد. Mi 4 LTE، اولین دستگاه شیائومی با استفاده از eMMC 5.0، همچنین اولین دستگاه LTE شیائومی است. سایر مشخصات دستگاه موجود است اینجا کلیک نمایید. و eMMC 5.1 نسخه نهایی این فناوری ذخیره سازی است.

آخرین نسخه eMMC eMMC 5.1 است. تفاوت با نسخه قبلی آن افزایش سرعت نوشتن است. eMMC 5.1 دارای سرعت خواندن 250 مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن 125 مگابایت بر ثانیه است، تقریباً به سرعت یک SSD است. پروتکل eMMC 5.1 فناوری ذخیره سازی نهایی است زیرا با یک فناوری ذخیره سازی سریعتر و با ظرفیت بیشتر، UFS جایگزین شده است!

UFS - عصر جدید در فن آوری های ذخیره سازی گوشی های هوشمند

ایجاد UFS به سال 2010 برمی گردد، اما با انتشار UFS 2015 با گوشی های هوشمند در سال 2.0 معرفی شد. مانند eMMC، UFS از فلش NAND استفاده می کند. UFS در حال حاضر برای جایگزینی eMMC ها و کارت های SD قرار گرفته است. UFS پهنای باند بالاتری نسبت به رابط 8 خطی موازی و نیمه دوبلکس eMMC ها دارد. و بر خلاف eMMC، بر اساس مدل معماری SCSI است. به طور خلاصه، بسیار پیشرفته‌تر بود و سرعت خواندن/نوشتن بالاتری نسبت به eMMC داشت.

در فوریه 2013، شرکت نیمه هادی Toshiba Memory (در حال حاضر Kioxia) نمونه هایی از تراشه فلش NAND 64 گیگابایتی را ارسال کرد که اولین تراشه ای بود که در آن زمان از استاندارد UFS پشتیبانی می کرد. در آوریل 2015، سری گلکسی اس 6 سامسونگ به عنوان اولین گوشی هایی که از استاندارد UFS 2.0 استفاده می کنند، عرضه شد.

البته شیائومی شرکتی بود که تحولات را دنبال می کرد. دستگاه های بعدی شیائومی، سری Mi 5 با فناوری ذخیره سازی UFS 2.0 عرضه شدند. این را مدیون چیپست Qualcomm Snapdragon 820 (MSM8996) است. UFS 2.0 سرعت خواندن 350 مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن 150 مگابایت بر ثانیه داشت.

بعداً در 17 نوامبر 2016، کوالکام چیپست اسنپدراگون 835 (MSM8998) با UFS 2.1 را معرفی کرد. این چیپست که با UFS 2.1 پیشرفته تر عرضه شد، سرعت خواندن/نوشتن بسیار بالاتری نسبت به نسل قبلی خود داشت. اولین دستگاهی که این Mi 6 را در سمت شیائومی دارد. UFS 2.1 توانست به سرعت خواندن 860 مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن 250 مگابایت بر ثانیه دست یابد. این سرعت خواندن/نوشتن که با گذشت زمان افزایش یافته است، منجر به عملکرد واقعی دستگاه ها در بازار اندروید شده است.

فناوری ذخیره سازی UFS که اکنون واقعاً شروع به توسعه کرده و با UFS 3.0 به راه خود ادامه داده است. این پروتکل که با چیپست Qualcomm Snapdragon 865 (SM8250) عرضه می شود، با تبلیغات قاطعانه سامسونگ و شیائومی مواجه شد. سری Galaxy S20 سامسونگ در 11 فوریه 2020 و سری Mi 10 شیائومی در 13 فوریه 2020 معرفی شدند. هر دو سری دستگاه دارای این فناوری ذخیره سازی هستند. UFS 3.0 دارای سرعت خواندن گسترده تا 2100 مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن 410 مگابایت بر ثانیه است. این یک جهش بزرگ در مقایسه با نسخه قبلی خود است.

 

نسخه فعلی UFS UFS 3.1 است. جدیدترین فناوری ذخیره‌سازی با Qualcomm Snapdragon 865+، Snapdragon 888 و چیپ‌ست‌های بعد از آن ارائه می‌شود که هنوز هم استفاده می‌شود. مهمترین تفاوت UFS 3.1 افزایش بسیار زیاد سرعت نوشتن است. رسیدن به سرعت خواندن 2100 مگابایت بر ثانیه مانند UFS 3.0، اما UFS 3.1 سرعت نوشتن فوق العاده 1200 مگابایت بر ثانیه دارد. سریعتر از اکثر SSDهای امروزی. شیائومی همچنین برای اولین بار در سری Mi 10T استفاده شد. امروزه به یک دستگاه استاندارد حتی میان رده تبدیل شده است.

NVMe – راز سرعت آیفون

NVMe به فناوری ذخیره سازی نسل بعدی اشاره دارد. اگر به NVMe استفاده شده در رایانه های امروزی فکر می کنید، درست حدس زده اید. NVMe برای دستگاه های آیفون همان UFS برای دستگاه های اندرویدی است. اما برخلاف Android UFS، NVMe در دستگاه‌های آیفون پیشرفته‌تر است، زیرا در مقایسه با UFS مبتنی بر تلفن همراه، فضای ذخیره‌سازی کامپیوتری تا حدودی کوچک‌تر است. برخلاف UFS 3.1، NVMe، اپل کاملاً روی این فناوری متمرکز شده است که زمان پاسخگویی بسیار سریع‌تری را برای دستگاه‌های خود فراهم می‌کند. به طور خلاصه، UFS مورد استفاده در دستگاه‌های اندرویدی گسترده‌تر، NVMe مخصوص آیفون بیشتر است.

 

هر دو UFS و NVMe دستگاه های ذخیره سازی هستند. بنابراین، در هنگام تولید، پویایی نزدیکی دارد. اما مدتی طول کشید تا اپل آن را توسعه دهد. دستگاه های پیش از آیفون 11 بسیار کمتر از سرعت UFS 2.1 بودند. اپل توانست این شتاب را در دستگاه های بعد از آیفون 11 بدست آورد. پس از سال 2019، این به معنای شروع رقابت برای اپل بود.

فناوری ذخیره سازی NVMe در دستگاه آیفون 11 دارای سرعت خواندن 800 مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن 500 مگابایت بر ثانیه بود. از نظر سرعت خواندن، با UFS 2.1 برابری می کند. و سرعت نوشتن با UFS 3.0 قابل مقایسه است. اکنون، آخرین دستگاه اپل، آیفون 13 پرو، در رقابت با UFS 1600، دارای سرعت خواندن 1000 مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن 3.1 مگابایت بر ثانیه است. از دیگر مشخصات آیفون 13 پرو می باشد اینجا کلیک نمایید.

مقایسه فن آوری های ذخیره سازی

کل مقاله را با هم بپیچید، می توان مقایسه ای گسترده از اولین نسخه eMMC تا سرعت UFS 3.1 و NVMe امروزی انجام داد. به این ترتیب توسعه فناوری های ذخیره سازی بهتر درک خواهد شد.

واحد ذخیره سازی	خواندن متوالی (MB / s)	نوشتن متوالی (MB / s)
eMMC 4.5	140 MB / s و	50 MB / s و
eMMC 5.0	250 MB / s و	90 MB / s و
eMMC 5.1	250 MB / s و	125 MB / s و
UFS 2.0	350 MB / s و	150 MB / s و
UFS 2.1	860 MB / s و	250 MB / s و
UFS 3.0	2100 MB / s و	410 MB / s و
Apple NVMe	1800 MB / s و	1100 MB / s و
UFS 3.1	2100 MB / s و	1200 MB / s و

فناوری های ذخیره سازی که از گذشته تا به امروز توسعه یافته اند در این وضعیت قرار دارند. اگرچه NVMe بین UFS 3.0 و UFS 3.1 گیر کرده است، عملکرد کاربر ممکن است بسته به پایداری دستگاه متفاوت باشد. گوشی های هوشمندی که از سرعت دست و پا گیر eMMC به سرعت های غول پیکر UFS رسیده اند، در آینده به سرعت های بالاتری خواهند رسید، UFS 4.0 می تواند گواه آن باشد. بنابراین، با ما همراه باشید تا در جریان تحولات قرار بگیرید.