一文掌握SSD、EMMC、UFS原理与差异

有一天，小明在他的智能手机上播放了一段高清视频，发现视频播放得非常流畅。他感叹道：“现在的存储技术真是太棒了！”他的朋友小华却告诉他：“这还不算什么，你还没用过UFS呢！”小明一下子好奇起来，想知道SSD、EMMC和UFS之间到底有什么不同。他希望能够有人用他能够理解的语言来给他解释一下。于是，小编来了～

首先，我们来说说SSD（Solid State Drive）。SSD实际上就是一个大型的闪存芯片，它利用了闪存颗粒来存储数据。它的优点是没有机械运动，因此不需要担心机械磨损，速度也极快，可以直接通过PC总线或者PCIe总线进行连接。但是，它的缺点是价格比较高，因为它的制造过程比较复杂。一般情况下，我们会在计算机里面用SSD来替换HDD，让系统和程序运行得更加流畅。

接下来是EMMC（Embedded Multi Media Controller）。EMMC其实是一种封装了Flash存储器和控制器、接口等模块的集成芯片。它的主要优点是体积小、容量大、速度快，而且支持热插拔。EMMC主要应用在智能手机、平板电脑等移动设备上，可以轻松播放高清视频，非常适合那些经常需要随身携带大量数据的人使用。

最后我们来说说UFS（Universal Flash Storage）。UFS是EMMC的升级版，它把Flash存储器和控制器、接口等模块都集成在了一起，而且还加入了一些新的技术，比如MCP（Multi Chip Package）和LPDDR（Low Power Double Data Rate）等。这些技术可以让UFS在读写速度、功耗、稳定性等方面表现得更好。UFS主要用于高端智能手机、平板电脑等移动设备上，可以让你轻松享受更流畅的高清视频播放和更快的游戏体验。

以下是用表格形式展示SSD、EMMC和UFS的架构和实现原理差异：

SSD、EMMC和UFS接口协议的主要差异总结如下表。三者都有各自的优势和适用场景，可以根据具体需求进行选择。

eMMC的最新接口协议版本是eMMC 5.1。它是在2022年6月12日，按照JEDEC协议编录，由JEDEC协会发布。

eMMC 5.1协议在系统特性、总线接口、总线模型等方面都进行了更新和改进，以满足更高标准的性能、成本、体积、稳定、易用等的需求。

eMMC 5.1存储设备支持系统电压（VCC和VCCQ）范围为1.8V和3.3V，同时支持11线总线（时钟、Data Strobe、1位命令、8位数据总线）和硬件复位。

此外，eMMC 5.1还支持对受重播保护的存储块的签名访问，这种寻址机制允许eMMC的存储密度达到并包括2GB。为了支持更大的存储密度，寻址机制也被更新为支持扇区地址（512B扇区）。扇区地址应用于所有存储密度大于2GB的设备。

UFS最新接口协议已经到4.0，在性能上有了显著的提升。从本质上讲，它提供了更快的数据处理和更有效的能源利用。相比于上一代UFS 3.1，UFS 4.0的速度是UFS 3.1的两倍。具体来说，UFS 4.0的读取速度从UFS 3.1的2100 MB/s增加到了4200 MB/s，写入速度从UFS 3.1的1200 MB/s提高到了2800 MB/s。

此外，UFS 4.0还有一些新的特性，比如引入了Barrier命令、高级RPMB、FBO等。这些新特性使得UFS 4.0在数据处理速度和性能上有了显著提升。

这里贴一个某大厂emmc/UFS嵌入式存储的产品线对比，可以观察到emmc和UFS的速率的差异。

SSD、EMMC和UFS都是使用NAND FLASH作为存储介质。关于NAND FLASH的质量区别，主要涉及以下几个方面：

1. 性能：一般来说，高性能的NAND FLASH具有更高的读写速度、更低的功耗、更少的错误率等优点。这些性能指标对于设备的整体性能和用户体验有着重要影响。
2. 可靠性：NAND FLASH的可靠性表现在数据存储的稳定性和耐久性上。一些高品质的NAND FLASH会采用更先进的闪存技术，如3D NAND FLASH等，以提高存储单元密度和可靠性。
3. 持久性：NAND FLASH的持久性通常是指其可擦写次数。高品质的NAND FLASH通常采用更高品质的存储单元和更优秀的控制算法，以实现更长的寿命和更高的擦写次数。
4. 安全性：安全性是指NAND FLASH对外部干扰、病毒攻击等安全威胁的抵抗能力。高品质的NAND FLASH通常会采用更高级的安全技术，如数据加密等，以保证数据的安全性和完整性。

因此，尽管SSD、EMMC和UFS都是使用NAND FLASH作为存储介质，但它们在使用 NAND FLASH 的品质上可能会有所不同，这会影响到设备的整体性能和可靠性。在购买相关产品时，消费者需要注意选择品质可靠、性能优良的存储产品。

以下是SSD、EMMC和UFS的对比表格，重点强调它们的存储介质和NAND FLASH质量区别：