年年都有锂电池爆炸的案例,但因为三星 Note7,大家补充了很多电池相关的知识。而最近某国内厂商的"闪存门",也带动了一大波关于"闪存类型和文件系统"的科普,但看到 UFS 2.0/2.1 和 eMMC,F2FS 和 EXT4 等名词时,估计很多读者都会懵逼。趁着这个机会,为大家带来一些简单的小科普。
说到手机性能,大家第一时间想到的都是 CPU 和 GPU 性能,但闪存也是直接影响应用开启和游戏载入速度的元件。当中前者主要受随机读 / 写性能影响,后者主要受连续读 / 写性能影响。在 2017 年,对随机和顺序读写性能影响最大的因素之一,刚好是本篇科普的主角——文件系统和闪存类型。而这次闪存门,主要针对的是 UFS 和 eMMC 等闪存类型。
如何查看闪存类型
现在电脑使用的 SSD、安卓手机上的 eMMC、UFS,采用的都是 Flash 闪存技术,它们的主要区别在于控制器、接口以及闪存规格。从 eMMC 到 UFS,主要是倍数级的速度提升,而从 UFS 2.0 到 UFS 2.1 的提升重点不在速度,而增加了设备健康状态描述和预防性维护等更先进的功能支持。只是东芝的 THGA 系列 UFS 2.1 产品上,还对随机读写性能进行了提升。
这几种闪存具体的历史缘由和技术差别,以及再往下的 MLC、TLC 颗粒等内容,下次有机会再另外成文,这里先不展开。但这里要注意的是,需要提前的电路设计才能让机器同时兼容 UFS 和 eMMC,远不是简单替换闪存芯片的问题。这次的闪存门,很可能机器是产品设计之初,就已经做了后期更换闪存的准备了。
针对这次的闪存风波,主要集中在上面说的闪存规格上。最早的疑问也从"是 eMMC,还是 UFS ",慢慢延伸到"是 UFS 2.0,还是 UFS 2.1 "。爱搞机在这里汇总了 3 种辨别的方法:
通过 AndroBench 等闪存速度测试软件,对机器的读写速度进行测试,间接性的闪存规格判定。最高速度在 300MB/s 以下的大几率都是 eMMC,在 500MB/s 附近则可能是 UFS 2.0,在 700MB/s 以上则较大可能是 UFS 2.1 了。

图片来源 @魔法师蛋小丁
在终端模拟器(同类型软件亦可)中输入 ls /proc/fs/*,如上图,在 /proc/fs/f2fs 信息下,如果是 sd 为前缀,其闪存为 UFS,如果开头为 mmcblk,则为 eMMC。

小米 6 截图
如果想查看闪存类型,最直接的方法肯定是拆机直接看芯片的型号。而免拆机的最快方法,是使用名为"终端模拟器"的 app(同类型应用也可以),输入 cat /proc/scsi/scsi,在 Vendor 中就有标明闪存的型号。这个方法无需 root 权限,但保不准以后厂商会特意屏蔽甚至作假,所以建议早查早截图。
大家可以对比网友汇总的表格,查看自己的华为 / 荣耀系列机型使用的闪存:

东芝和三星的 UFS2.0/2.1 闪存型号概略表(图源自知乎网友 @墨韵 GS,侵权即删)
而我们手上的 V9(截图在下面的第二部分),用的是三星 KLUDG8J1EB-B0B1。这个闪存型号在截稿时还未录入三星电子的官网。但爱搞机从三星内部人员消息得知,同系列的 KLUCG4J1EB-B0B1 是 64G 的 UFS 2.1,这个 KLUDG8J1EB-B0B1 不出意味应该就是 UFS 2.1 了。

东芝 eMMC 产品型号表

三星 eMMC 产品型号表
UFS 与 eMMC,闪存类型对顺序读写速度的影响


6 台旗舰的查询结果

256G 版的小米 MIX,UFS 2.0 闪存(双通道),采用的是 EXT4 文件系统

64G 版的华为 P10,UFS 2.0 闪存(双通道),采用 F2FS 文件系统

128G 版的一加 3T,UFS 2.0 闪存(单通道),采用 F2FS 文件系统
F2FS 与 EXT4,文件系统对随机读写的影响
"文件系统"是存储和组织数据的方法,可以笼统理解为文件存放的"格式"。在 windows 平台大家比较常见的是 FAT16/32、NTFS,在 Linux 平台的文件系统类型就很多了,EXT2、EXT3、EXT4、NFS、SMB 都有。而现在安卓阵营普遍使用的文件系统是 EXT4,正在有向 F2FS 转变的趋势。
F2FS(Flash Friendly File System,直译为闪存友好型文件系统)最早是三星电子的金载极设计给 Linux 内核的系统使用的,其具体提升在优化引索速度,提升小文件传输速度,大幅提升随机读写性能,但现在有空间占用稍大和轻微的兼容性问题。
伴随着该技术的工程师从三星跳槽到摩托罗拉,最后跳到了华为,这个技术也先后在 Moto 和华为 / 荣耀的机型上大规模使用。最早在 2013 年的 Moto X 上,已经使用了 F2FS 文件系统(当年的 moto 确实很有前瞻性)。但比较特殊的是,三星手机的官方系统,反而还在使用传统的 EXT4 文件系统,而一加 3T 的官方系统已经在用 F2FS 了。
比起厂家,第三方开发者就要热心很多了,2014 年已经有 XDA 的玩家把 F2FS 文件系统用在索尼 Xperia Z1 的第三方内核上了,CM13 以上的系统和很多第三方 ROM 都已经在用 F2FS 了。
F2FS 作为一个软件技术,它最感人的地方在于,它不但可以用在 UFS 上,也可以用在性能孱弱、已经"过气"的 eMMC 上,大幅提升随机读写性能,老旧机型也能因此受益。想体验新文件系统的老机型用户,可以通过 TWRP recovery 进行手动转换。

结果汇总
这里 6 部机型中,最新的三星 S8+ 和小米 6 确认是采用了 UFS 2.1 闪存。年纪"最老"的一加 3T,是唯一采用 HS-G3 单通道闪存的产品。但注意,这里的华为 P10、荣耀 V9 和一加 3T 都使用了 F2FS 文件系统(从三星内部人员消息得知,同系列的 KLUCG4J1EB-B0B1 是 64G 的 UFS 2.1,KLUDG8J1EB-B0B1 很可能就是 UFS 2.1)。

虽然 F2FS 文件系统会有一定的加成,但在顺序读 / 写测试,特别是持续写入性能,依旧是和闪存类型与容量直接挂钩的。而在随机读取,特别是随机写入上,F2FS 带来的提升简直就是压倒性的(可以套用调侃:大多数人的努力程度之低,根本用不着拼先天天赋)。当中,虽然荣耀 V9 和一加 3T 的闪存容量相同,但前者成绩高了一倍,这里主要原因很可能是闪存单双通道上的先天差别。
一人成文,难免会有疏漏,还有望各位机友的交流和指正,跑分库链接可戳这里。愿天下再也没有抽中 eMMC 的爱国者。
责任编辑:海凡
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