2014年，三星S5和三星Note4的銷量下滑讓三星敲響了警鐘，中低端手機(jī)的市場(chǎng)份額也被國(guó)產(chǎn)手機(jī)瓜分得所剩無(wú)幾，正當(dāng)消費(fèi)者紛紛揣測(cè)三星是否會(huì)走上諾基亞、Moto的舊路之際，2015年，Exynos7420、LPDDR4RAM和UFS2.0ROM讓危機(jī)下的三星重新崛起。
CES2015上，LGGFlex2不僅全球首發(fā)了20nm工藝打造的Qualcomm驍龍810，還搭載了由SK海力士提供的LPDD4RAM，讓這款LG的開(kāi)年旗艦贏得了關(guān)注度。
iPhone6s如期在15年9月發(fā)布，自主架構(gòu)設(shè)計(jì)處理器A9采用了三星的14nm工藝和臺(tái)積電的16nm工藝聯(lián)合供貨，在性能和功耗上均衡極致。
樂(lè)視的樂(lè)MaxPro搭載著14nm打造的Qualcomm驍龍820處理器現(xiàn)身在CES2016上，搶先在小米、OPPO、vivo、nubia等廠商前面發(fā)布這顆領(lǐng)先的半導(dǎo)體芯片。
無(wú)論是處理器、RAM還是ROM，其實(shí)都是屬于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一部分，智能手機(jī)的背后，某種意義上來(lái)說(shuō)其實(shí)就是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)之間互相競(jìng)爭(zhēng)角逐。
三星的逆轉(zhuǎn)、LG尋求SK海力士支援、iPhone幾乎每年都在曬自家CPU和GPU的先進(jìn)、樂(lè)視和各大國(guó)產(chǎn)廠商爭(zhēng)先搶發(fā)Qualcomm驍龍820，背后都是依靠半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)給出的底氣。像三星、Intel這些IDM廠商本身?yè)碛邪雽?dǎo)體業(yè)務(wù)，能夠自產(chǎn)自銷，而LG、蘋果、Qualcomm、樂(lè)視、小米等廠商縱然沒(méi)有自己的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，想方設(shè)法也要和生產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)打好關(guān)系，必要時(shí)候還能夠憑借友商的幫忙逆襲三星和Intel，當(dāng)然，蘋果憑借行業(yè)的號(hào)召力和影響力，游刃有余地掌控著上下游廠商的重要資源，包括生產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)為自己服務(wù)，臺(tái)積電和三星近年來(lái)紛紛搶占蘋果A系列處理器訂單最好說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。
為什么半導(dǎo)體行業(yè)在國(guó)內(nèi)如此受歡迎？
聯(lián)想先后成功收購(gòu)IBM的個(gè)人電腦業(yè)務(wù)，摩托羅拉移動(dòng)，IBM的x86服務(wù)器業(yè)務(wù)，在國(guó)人看來(lái)可能只是聯(lián)想特別喜歡收購(gòu)?fù)馄?，其?shí)不然，中國(guó)企業(yè)一直都垂延國(guó)外的不少企業(yè)，例如半導(dǎo)體公司。而眾所周知的是，這些資源基本上都集中在韓國(guó)、美國(guó)等國(guó)家手上。下面我們先來(lái)看看最近的半導(dǎo)體行業(yè)新聞。
仙童半導(dǎo)體
熟悉半導(dǎo)體行業(yè)和美國(guó)硅谷歷史的讀者應(yīng)該聽(tīng)說(shuō)過(guò)仙童半導(dǎo)體（FairchildSemiconductor），這家企業(yè)成立于1957年，為硅谷的成長(zhǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，衍生出Intel、AMD等眾多科技巨頭。2015年11月，仙童和美國(guó)安森美半導(dǎo)體（ONSemiconductor）達(dá)成了價(jià)值近24億美元（每股20美元）的并購(gòu)協(xié)議。據(jù)彭博社報(bào)道，近日中國(guó)華潤(rùn)集團(tuán)、華創(chuàng)投資牽頭的財(cái)團(tuán)向仙童半導(dǎo)體提出了新的收購(gòu)要約，提出25億美元（每股21.7美元）這個(gè)更高的收購(gòu)價(jià)。不日就會(huì)公開(kāi)這一提議。但是美國(guó)對(duì)外資收購(gòu)其高科技企業(yè)十分謹(jǐn)慎，中國(guó)更是最嚴(yán)格的審查對(duì)象。被否決的先例有清華紫光欲收購(gòu)美光科技（15年年中），美光科技不僅是美國(guó)唯一生產(chǎn)個(gè)人電腦所需動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器芯片（DRAM）的制造商，也是和SK海力士、三星電子并稱的全球三大DRAM生產(chǎn)商之一?？梢?jiàn)聯(lián)想這十幾年連續(xù)收購(gòu)IBM部分業(yè)務(wù)和Moto的過(guò)程是多么艱辛。
其它收購(gòu)失敗個(gè)案還包括：華為欲收購(gòu)美國(guó)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商3Com、摩托羅拉無(wú)線網(wǎng)絡(luò)部門、美國(guó)私有寬帶互聯(lián)網(wǎng)軟件提供商2Wire。這里小編不禁要問(wèn)，為什么半導(dǎo)體行業(yè)在國(guó)內(nèi)如此受歡迎？
究其原因還是國(guó)內(nèi)能夠自主生產(chǎn)半導(dǎo)體的企業(yè)確實(shí)不多，資源貧乏，正如文章開(kāi)篇所說(shuō)，這些資源核心技術(shù)基本上都掌控在韓國(guó)和美國(guó)等國(guó)家手上。類似的例子還有，手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)中攝像頭傳感器生產(chǎn)商主要來(lái)源于日韓和美國(guó)企業(yè)，液晶屏幕和OLED屏幕核心技術(shù)也是掌控在日韓企業(yè)手上，更別提x86架構(gòu)處理器和ARM架構(gòu)處理器授權(quán)全部都來(lái)源于美國(guó)Intel和英國(guó)ARM公司，所以中國(guó)企業(yè)才需要通過(guò)收購(gòu)手段間接獲得這些資源和核心技術(shù)。當(dāng)然，華為、中興、清華紫光等高新技術(shù)企業(yè)如今也有自己的拳頭產(chǎn)品和獨(dú)當(dāng)一面的核心技術(shù)，在某些領(lǐng)域已經(jīng)不需要大量進(jìn)口外企的資源。
美光LPDDR4芯片
半導(dǎo)體與手機(jī)
回到半導(dǎo)體話題上，2015年，14nm的Exynos7420處理器，LPDDR4RAM，UFS2.0ROM三項(xiàng)半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)革新同時(shí)出現(xiàn)在智能手機(jī)上，為智能手機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)行速度和文件傳輸速度帶來(lái)的直接紅利就是響應(yīng)更快、游戲加載更迅速、更早完成傳輸任務(wù)。這也是智能手機(jī)越來(lái)越成熟和受歡迎，并且能夠?qū)崿F(xiàn)更多任務(wù)的幕后功臣。
優(yōu)秀的軟件離不開(kāi)先進(jìn)硬件支持
僅僅是處理器升級(jí)不行，根據(jù)木桶效應(yīng)，RAM和ROM都會(huì)影響處理器極限性能的發(fā)揮，這就好比臺(tái)式機(jī)領(lǐng)域，每過(guò)幾年，輪到更新?lián)Q代的時(shí)候，家中電腦一般都不會(huì)僅僅更換處理器而已，換了處理器，可能由于主板和處理器接口不兼容，接著把主板一起更新了，然后發(fā)現(xiàn)RAM和ROM的配置成了整套平臺(tái)速度上的瓶頸，DDR4RAM和SSD也會(huì)接著更換上。
手機(jī)和PC其實(shí)有很多關(guān)聯(lián)，工藝制程、架構(gòu)、總線、頻率等性能指標(biāo)其實(shí)很多都是共通的。半導(dǎo)體貫穿著智能手機(jī)和PC的大部分元件，廠商們的軟件優(yōu)化很大程度上是為這些半導(dǎo)體而服務(wù)的。以半導(dǎo)體的技術(shù)革新為核心基礎(chǔ)，Android、iOS、WP等系統(tǒng)平臺(tái)負(fù)責(zé)搞定如何驅(qū)動(dòng)這些先進(jìn)硬件的問(wèn)題，搭建好軟件和硬件之間的交互平臺(tái)，讓軟件開(kāi)發(fā)商能夠通過(guò)操作系統(tǒng)（API等）調(diào)用四核處理器、8核處理器、64bit指令集等每個(gè)時(shí)代的全新技術(shù)，最后再讓這些紅利落在消費(fèi)者用戶體驗(yàn)上，不然那些跑分控為什么那么執(zhí)著安兔兔和魯大師呢？游戲控為什么那么沉迷一代又一代，動(dòng)畫(huà)特效越來(lái)越贊，視覺(jué)沖擊堪比臺(tái)式機(jī)游戲的手游呢？
讓系統(tǒng)流暢的秘訣
要讓手機(jī)運(yùn)行起來(lái)十分流暢，手機(jī)廠商可以從很多方面入手，下面小編簡(jiǎn)單介紹一下其中6個(gè)方面。
1、iOS假后臺(tái)
iPhone部分機(jī)型直到如今依然能夠憑借1GB甚至512MBRAM運(yùn)行iOS，或多或少與其“假后臺(tái)”的設(shè)計(jì)有關(guān)，和Android系統(tǒng)不同，iOS無(wú)須把應(yīng)用緩存在RAM中隨時(shí)調(diào)用，在多任務(wù)切換時(shí)能夠直接關(guān)閉上一個(gè)應(yīng)用，在切換到上一個(gè)應(yīng)用時(shí)候，其實(shí)是重新開(kāi)啟該應(yīng)用，這一點(diǎn)和Android或者桌面系統(tǒng)Windows都有很大區(qū)別。但是iOS憑借先進(jìn)的硬件設(shè)備和深度的系統(tǒng)優(yōu)化，讓重新開(kāi)啟應(yīng)用的時(shí)間縮短到就像Android平臺(tái)切換多任務(wù)時(shí)候的迅速，這就是iOS和iPhone神奇的地方。
iOS假后臺(tái)
假后臺(tái)能夠讓系統(tǒng)RAM得到進(jìn)一步釋放，RAM的余量充足了，系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)自然流暢了。
2、提高處理器綜合實(shí)力（核心數(shù)目、制程、架構(gòu)、主頻、兼容性）
一般來(lái)說(shuō)，其它配置相差無(wú)幾的情況下，Qualcomm驍龍810處理器機(jī)型都會(huì)比Qualcomm驍龍615處理器機(jī)型流暢，而Qualcomm驍龍615處理器又會(huì)比Qualcomm驍龍410處理器機(jī)型流暢，這里面牽扯到核心數(shù)目、工藝制程、處理器架構(gòu)和主頻的區(qū)別，還有不同平臺(tái)處理器對(duì)應(yīng)用和游戲的兼容性也是不同的。所有這些處理器因素交叉在一起之后，最終就會(huì)反映為張三的手機(jī)總是比李四的手機(jī)流暢，一點(diǎn)都不卡，而且還能夠多開(kāi)幾個(gè)程序等現(xiàn)象。
3、RAM（容量、頻率、位寬、通道數(shù)、代數(shù)）
提高處理器性能是系統(tǒng)流暢運(yùn)行的一個(gè)因素，但是存儲(chǔ)系統(tǒng)也很重要，Android平臺(tái)的消費(fèi)者肯定比iOS平臺(tái)腦殘粉體驗(yàn)得更加深刻。單純提高RAM的容量，例如從昔日的1GBRAM提高到如今的4GBRAM，能夠提高系統(tǒng)程序的并發(fā)量，緩沖更多的程序進(jìn)后臺(tái)，方便消費(fèi)者在多款應(yīng)用中頻繁切換，減少重新開(kāi)啟應(yīng)用時(shí)需要等待時(shí)間。
iPhone6s其實(shí)也采用了LPDDR4RAM
當(dāng)然，RAM可不僅僅在容量上對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行速度有影響，和PC的內(nèi)存類似，RAM（手機(jī)中運(yùn)存）綜合水平同樣受頻率、位寬、通道數(shù)和產(chǎn)品代數(shù)（LPDDR3、LPDDR4等）影響，而頻率、位寬、通道數(shù)、代數(shù)剛好就是決定RAM帶寬的四個(gè)維度，至于計(jì)算公式嘛，免得大伙關(guān)閉瀏覽器，所以不公布了。簡(jiǎn)而言之，RAM容量和RAM帶寬對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行速度都有一定的影響。前者表現(xiàn)為多任務(wù)切換時(shí)候是否卡頓，后者表現(xiàn)為4K視頻播放時(shí)候是否流暢等更多綜合場(chǎng)景。
4、ROM（UFS、eMMC等）
存儲(chǔ)系統(tǒng)除了RAM還包括ROM，而手機(jī)中ROM又分為常見(jiàn)的eMMC和UFS，詳細(xì)區(qū)別下文會(huì)介紹。eMMC5.0讀寫速度其實(shí)相比以往機(jī)型已經(jīng)有一定的提升，但是相比UFS2.0，在加載絕大部分應(yīng)用和大型游戲的時(shí)候，總是慢一點(diǎn)，當(dāng)然，單獨(dú)測(cè)試隨機(jī)小文件讀寫速度和單個(gè)大容量文件讀寫速度，相比eMMC5.0還是快上不少。那么問(wèn)題來(lái)了，既然UFS2.0那么厲害，和三星S5（eMMC5.0）上面的USB3.0接口相比，哪一項(xiàng)措施對(duì)于提高文件傳輸速度更有效呢？
截圖來(lái)源于一加手機(jī)官網(wǎng)
5、USB3.0（三星、ZUK）
USB3.0接口在三星Note3首次引入到手機(jī)領(lǐng)域，之后在三星S5上配合eMMC5.0存儲(chǔ)讓文件傳輸速度得到了一定的提升，三星S6回歸到USB2.0接口，但是配備了UFS2.0存儲(chǔ)介質(zhì)，究竟是USB3.0和eMMC5.0的組合，還是USB2.0和UFS2.0的組合，為文件傳輸速度帶來(lái)更大的提升呢？答案是后者。當(dāng)然如果在技術(shù)上突破瓶頸，能夠同時(shí)兼?zhèn)銾SB3.0接口和UFS2.0ROM，那么文件傳輸速度和系統(tǒng)運(yùn)行速度又會(huì)進(jìn)一步提升。
ZUKZ1上的USB3.0接口
打個(gè)比方，將USB2.0更換成USB3.0接口，對(duì)于傳輸速度來(lái)說(shuō)其實(shí)是改善外因，消除手機(jī)和外界的傳輸瓶頸，而采用UFS2.0替換掉eMMC5.0存儲(chǔ)介質(zhì)，其實(shí)就是改善內(nèi)因，消除手機(jī)自身內(nèi)部ROM和處理器、RAM之間的傳輸瓶頸，從而做到內(nèi)外兼修，合力優(yōu)化手機(jī)的整體文件傳輸速度和系統(tǒng)運(yùn)行速度。
6、系統(tǒng)優(yōu)化（做“減法”）
這兩年尤其多廠商采納這種方法，畢竟不是每家廠商都能夠掌控著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，反而從自身角度出發(fā)優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部，對(duì)手機(jī)廠商來(lái)說(shuō)更顯得輕松。一加手機(jī)的“氫OS”、ZUK的ZUI、IUNI的IUNIOS、魅族的Flyme都是對(duì)Android系統(tǒng)做“減法”的經(jīng)典代表。
做“減法”的系統(tǒng)
所謂“減法”其實(shí)就是閹割掉那些無(wú)關(guān)痛癢的功能，減少系統(tǒng)預(yù)裝應(yīng)用，減少系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜的動(dòng)畫(huà)效果和人機(jī)交互，減少后臺(tái)應(yīng)用經(jīng)常自啟動(dòng)頻率，減少開(kāi)啟一個(gè)應(yīng)用（例如百度瀏覽器）順帶將其家族應(yīng)用全部一并開(kāi)啟（百度客戶端、糯米網(wǎng)、百度外賣、百度地圖等），諸如此類的措施，其實(shí)都是為了減少系統(tǒng)的卡頓，減少刷微博和玩大型游戲時(shí)候突如其來(lái)的停頓。
配合今期文章重點(diǎn)討論的“半導(dǎo)體”主題，同時(shí)，由于之前在Qualcomm驍龍820相關(guān)文章中和各位分享過(guò)手機(jī)處理器架構(gòu)和工藝制程等歷史。今天的文章小編重點(diǎn)介紹一下半導(dǎo)體領(lǐng)域的另外兩種很重要的芯片——RAM和ROM（也就是上面第三和第四點(diǎn)內(nèi)容）。
RAM和ROM發(fā)展歷史回顧
LPDDR4和UFS2.0分別屬于RAM和ROM兩種不同存儲(chǔ)介質(zhì)技術(shù)，接下來(lái)我們分別回顧一下這兩種技術(shù)和PC上DDR內(nèi)存、SSD硬盤之間的歷史演進(jìn)關(guān)系。
三星DDR和LPDDR里程碑節(jié)點(diǎn)
DDR和LPDDR其實(shí)都是DRAM，而全球三大DRAM廠商之中，又以三星和智能手機(jī)關(guān)系頗為密切，為了方便讀者理解，以三星為例看看DRAM歷史的演進(jìn)過(guò)程。美光和SK海力士的歷史演進(jìn)也類似。半導(dǎo)體更新迭代大致按照摩爾定律推測(cè)，而架構(gòu)和工藝制程的更新成為了最主要的兩條主線，處理器如此，RAM和ROM也如此。從上面表格可得，DDR和LPDDR除了在架構(gòu)上從DDR逐步更新到如今的DDR4和LPDDR4，工藝制程上也從5xnm一路更新到如今的2xnm。
和處理器類似，18nm和20nm只是不同廠商在同一代工藝節(jié)點(diǎn)上表現(xiàn)出來(lái)的數(shù)值誤差，實(shí)則上并沒(méi)有跨越兩代工藝制程，另一方面，10nm和Post-DDR4只是三星的愿景，暫時(shí)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。
LPDDR和DDR重大歷史回顧
縱觀LPDDR和DDR歷史，制定固態(tài)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的JEDEC協(xié)會(huì)對(duì)DDR和LPDDR兩種技術(shù)提出了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。將智能手機(jī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展關(guān)聯(lián)起來(lái)，12年5月發(fā)布的LPDDR3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，13年3月的三星S4正式用上了，同年7月，三星Note3也沖上了3GBRAM的高度。14年8月，JEDEC發(fā)布了LPDDR4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并定義最高頻率為3200MHz。15年3月，MWC上三星發(fā)布了搭載LPDDR4RAM的三星S6和三星S6Edge，同年8月，三星發(fā)布的另外兩款旗艦——三星Note5和三星S6edge+將RAM容量提高到4GB。
SSD和ROM領(lǐng)域
先來(lái)解釋一下上面表格出現(xiàn)的一些專業(yè)術(shù)語(yǔ)，SSD是固態(tài)硬盤，ROM是手機(jī)存儲(chǔ)。它們兩者歸根到底其實(shí)都是NANDFlash，下文會(huì)詳細(xì)介紹SSD和ROM之間的關(guān)聯(lián)。SSD根據(jù)成本和存儲(chǔ)顆粒壽命再細(xì)分為TLCSSD、MLCSSD、SLCSSD（相同容量前提下，上述三者一般來(lái)說(shuō)成本和壽命依次提高），而U盤和SD存儲(chǔ)卡其實(shí)也是TLCSSD的一種形態(tài)。2DNAND是早期的一種SSD內(nèi)部顆粒排列技術(shù)，而V-NAND則是如今由三星主導(dǎo)的3D平面上全新的顆粒排列技術(shù)，通過(guò)把內(nèi)存顆粒堆疊在一起來(lái)解決2DNAND閃存帶來(lái)的容量限制等問(wèn)題。類似技術(shù)還有3DNAND，則是由Intel和美光合資的IMFT主導(dǎo)。
熟悉固態(tài)硬盤的消費(fèi)者應(yīng)該知道早期的消費(fèi)級(jí)SSD主要是以MLC顆粒為主流的，SLC比較昂貴，TLC未成氣候，所以成本上始終無(wú)法進(jìn)一步降低。TLC壽命短和易損壞的弊病導(dǎo)致在2012年以前，它們一般只用在U盤和SD存儲(chǔ)卡上，但是由于技術(shù)進(jìn)步，TLC顆粒壽命得到了控制，從此出現(xiàn)了采用TLC顆粒的840和840EVOSSD，進(jìn)一步將成本降低，也讓SSD開(kāi)始走近平民百姓。
如今除了三星，浦科特、金士頓、SK海力士等廠商也紛紛推出采用TLC顆粒的SSD。另一方面，除了存儲(chǔ)顆粒本身的不同，存儲(chǔ)顆粒之間排列方式也發(fā)生了改變，從剛開(kāi)始的2D平面排列上升到立體空間3D排列，也就是如今的V-NAND排列方式。不知不覺(jué)，這種排列方式已經(jīng)經(jīng)歷了3代產(chǎn)品，850PRO和850EVO在較早前也成功升級(jí)換代，分別換上了第三代V-NAND排列的MLC芯片和TLC芯片，進(jìn)一步增大了存儲(chǔ)容量，突破4TB級(jí)別的里程碑。Intel和美光合資公司IMFT則稱類似技術(shù)為3DNAND。
eMMC和UFS重要?dú)v史回顧
在ROM領(lǐng)域，2013年10月，JEDEC發(fā)布eMMC5.0標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)同年7月底，三星已經(jīng)能夠量產(chǎn)eMMC5.0存儲(chǔ)產(chǎn)品。在業(yè)界開(kāi)始準(zhǔn)備采用UFS這種新的存儲(chǔ)介質(zhì)取代eMMC的時(shí)候，在13年9月JEDEC發(fā)布UFS2.0標(biāo)準(zhǔn)之后，相隔不到兩年，15年3月，三星就在MWC上正式發(fā)布搭載了UFS2.0的手機(jī)。
LPDDR4
在介紹LPDDR4和UFS2.0兩項(xiàng)在RAM和ROM領(lǐng)域最新技術(shù)之前，我們先來(lái)介紹一下JEDEC這個(gè)組織。
根據(jù)百度百科的定義，JEDEC固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)（JEDECSolidStateTechnologyAssociation）是微電子產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，作為一個(gè)全球性的組織，JEDEC所制定的標(biāo)準(zhǔn)在過(guò)去50余年的時(shí)間里，已經(jīng)被全行業(yè)廣泛接受和采納。JEDEC的主要功能包括術(shù)語(yǔ)、定義、產(chǎn)品特征描述與操作、測(cè)試方法、生產(chǎn)支持功能、產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性、機(jī)械外形、固態(tài)存儲(chǔ)器、DRAM、閃存卡及模塊、以及射頻識(shí)別（RFID）標(biāo)簽等的確定與標(biāo)準(zhǔn)化。所以才會(huì)有今天的LPDDR4和UFS2.0標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。
JEDEC固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)在14年8月發(fā)布的新一代低功耗內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)LPDDR4（LowPowerDoubleDataRate4），是面向低功耗內(nèi)存而制定的通信標(biāo)準(zhǔn)，以低功耗和小體積著稱，專門用于移動(dòng)式電子產(chǎn)品，例如智能手機(jī)。下面我們看看臺(tái)式機(jī)、筆記本和服務(wù)器領(lǐng)域的DDR標(biāo)準(zhǔn)和LPDDR標(biāo)準(zhǔn)的一些區(qū)別。
DDR和LPDDR區(qū)別
如上圖所示，LPDDR的運(yùn)行電壓（工作電壓）相比DDR的標(biāo)準(zhǔn)電壓要低，這也符合了低功耗小體積的身份和定位，另一方面，兩種標(biāo)準(zhǔn)版本迭代時(shí)間并不是一致的，DDR4相比LPDDR4標(biāo)準(zhǔn)制定和出臺(tái)要早上不少。
接著我們對(duì)比一下LPDDR3和LPDDR4之間區(qū)別，前者和LPDDR2類似，采用單通道設(shè)計(jì)，而且位寬只有16bit，理論上最高工作頻率為2133MHz。LPDDR4采用了雙通道設(shè)計(jì)，即使依然是16bit的位寬，但是由于引入了雙通道的概念，所以最終能夠?qū)崿F(xiàn)32bit的位寬，同時(shí)最高工作頻率提升到3200MHz，上文小編提及過(guò)，決定RAM傳輸帶寬的幾個(gè)要素之中，LPDDR4都有針對(duì)性地提高，所以帶來(lái)的系統(tǒng)運(yùn)行速度和文件傳輸速度的提升也會(huì)比較明顯。
UFS2.0
目前市面上主流的ROM標(biāo)準(zhǔn)有兩種——eMMC5.0和UFS2.0，它們都屬于NANDFlash。前者有更成熟的生產(chǎn)工藝，后者有更強(qiáng)大的性能。換句話說(shuō)，上面兩種存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)可以看作是SD存儲(chǔ)卡和U盤的近親，不過(guò)相比micro-SD卡，eMMC5.0和UFS2.0無(wú)論是傳輸速度還是可靠性上都要高上不少。
eMMC（EmbeddedMultiMediaCard）為MMC協(xié)會(huì)所訂立的、主要是針對(duì)手機(jī)或平板電腦等產(chǎn)品的內(nèi)嵌式存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。eMMC目前是主流的便攜移動(dòng)產(chǎn)品解決方案，目的在于簡(jiǎn)化終端產(chǎn)品存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)。由于手機(jī)內(nèi)部NANDFlash芯片來(lái)自不同廠牌，包括三星、東芝、海力士、美光等，當(dāng)設(shè)計(jì)廠商在導(dǎo)入時(shí)，都需要根據(jù)每家公司的產(chǎn)品和技術(shù)特性來(lái)重新設(shè)計(jì)，過(guò)去并沒(méi)有一種技術(shù)能夠通用所有廠牌的NANDFlash芯片。
eMMC的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就是為了簡(jiǎn)化NANDFlash的使用，將NANDFlash芯片和控制芯片設(shè)計(jì)成1顆MCP芯片，手機(jī)客戶只需要采購(gòu)MCP芯片并放進(jìn)新手機(jī)中，無(wú)須處理其它繁復(fù)的NANDFlash兼容性和管理問(wèn)題，最大優(yōu)點(diǎn)是縮短新產(chǎn)品的上市周期和研發(fā)成本，讓其更快地推出市場(chǎng)。
eMMC4.4的讀取速度大約為104MB/s，eMMC4.5則為200MB/s，eMMC5.0為400MB/s，但是因?yàn)槭褂玫氖?位并行總線，因此性能潛力已經(jīng)基本到達(dá)瓶頸，以最新的eMMC5.1規(guī)范來(lái)說(shuō)，其理論讀取速度為600MB/s左右，性能的大提升基本是不可能的了。
UFS是未來(lái)的主流存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)
2011年JEDEC發(fā)布了第一代通用閃存存儲(chǔ)（UniversalFlashStorage，簡(jiǎn)稱UFS）標(biāo)準(zhǔn)，希望能夠替代eMMC。然而，第一代的UFS并不受歡迎。2013年9月，JEDEC發(fā)布了新一代的通用閃存存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)UFS2.0，該標(biāo)準(zhǔn)下的閃存讀寫速度可以高達(dá)1400MB/s，這相當(dāng)于在2s內(nèi)讀寫兩個(gè)CD光盤的數(shù)據(jù)。
eMMC和UFS對(duì)比
與eMMC不同，UFS2.0的閃存規(guī)格采用了新的標(biāo)準(zhǔn)，它使用的是串行總線，類似機(jī)械硬盤的PATA接口向SATA接口的轉(zhuǎn)變，并行總線就是每一次能夠傳輸多個(gè)二進(jìn)制位數(shù)據(jù)，而串行總線就是每一次只能夠傳輸一個(gè)二進(jìn)制位數(shù)據(jù)，看樣子好像并行總線更好，實(shí)則不然，雖然上面提及到eMMC擁有8位并行總線，每一次能夠傳輸8個(gè)二進(jìn)制位，但是如果串行總線每一次傳輸數(shù)據(jù)的速度足夠快，并行總線傳輸一次的時(shí)間，串行總線已經(jīng)傳輸了10次甚至20次，這樣的話，串行總線就能夠在相同時(shí)間內(nèi)傳輸10位甚至20位數(shù)據(jù)。
另一方面，UFS2.0支持全雙工運(yùn)行，可同時(shí)進(jìn)行讀寫操作，讀取和寫入操作都有專門的通道，還支持指令隊(duì)列。相比之下，eMMC是半雙工，讀寫必須分開(kāi)執(zhí)行，讀取和寫入操作共用同一條通道，指令也是打包的，在速度上就已經(jīng)略遜一籌了。打個(gè)比方，單車道和雙車道的區(qū)別不用多解釋也知道哪條車道的行車更加順暢，關(guān)鍵是，那條單車道還是分時(shí)復(fù)用車道，這段時(shí)間全部車輛只能自西向東行駛，下一段時(shí)間全部車輛只能自東向西行駛，工作效率不如兩條獨(dú)立車道，分別引導(dǎo)兩個(gè)不同方向的車流。而且UFS2.0芯片不僅傳輸速度快，功耗也要比eMMC5.0低一半，可以說(shuō)是日后旗艦手機(jī)閃存的理想搭配。
eMMC和SSD區(qū)別
最后讓我們看看臺(tái)式機(jī)/筆記本/服務(wù)器上SSD和智能手機(jī)中ROM的共同點(diǎn)和不同之處。
眾所周知，SSD是固態(tài)硬盤，主要由主控制器、閃存芯片陣列（陣列、陣列、陣列，重要事情說(shuō)三遍）和緩存組成。緩存有時(shí)候也能夠集成在主控芯片內(nèi)。主控制器作用等同于手機(jī)中的處理器，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)閃存芯片陣列中單個(gè)閃存芯片之間，閃存芯片陣列和緩存之間，還有協(xié)調(diào)SSD和外部電路（例如臺(tái)式機(jī)內(nèi)存、處理器）的數(shù)據(jù)傳輸。
eMMC更像是微型版的SSD，將主控、緩存和閃存同時(shí)集合在一塊芯片中，注意，只有一塊閃存而不是閃存陣列，這就是SSD和eMMC最明顯的區(qū)別，另外，主控、緩存和閃存一般是通過(guò)BGA封裝方式封裝成一塊MCP芯片，這種芯片集成度相當(dāng)高，更適合塞進(jìn)去體積較小的手機(jī)中。
總結(jié)：簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的一臺(tái)智能手機(jī)，背后卻隱藏著強(qiáng)大的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，毫不夸張地說(shuō)，處理器、RAM、ROM、基帶芯片、攝像頭CMOS，還有SoC主板上大大小小功能不同的芯片，其實(shí)都來(lái)源于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)智能手機(jī)的發(fā)展起到推波助瀾的重要作用。
01月07日 18:14
