性能最多相差78倍！揭开存储卡的速度之谜

我们都知道，NAND闪存是一种比机械硬盘内的磁盘更快、更安全、更稳定的存储介质，并已攻陷了包括硬盘、闪存盘、存储卡、智能手机、平板电脑、智能电视等内置存储空间的设备（市场）。

问题来了，既然都是将NAND作为存储单元，为何存储卡和SSD硬盘之间的读写性能会存在极大的差异呢？

简单来说，存储卡、手机和SSD固态硬盘内置闪存芯片的封装标准各不相同 ，比如SSD内的闪存芯片表面积就已经和一些闪存盘的大小相当，存储卡内置的闪存芯片尺寸则更迷你。

一般来说，同容量但封装尺寸更大（所以SSD性能先天占优）或单芯片容量越大（内部可组成类似双通道的工作模式）的闪存芯片具备更好的性能潜力，性能越好。

此外，NAND闪存自身也是在不断迭代进化的 ，2021年主流闪存的性能肯定要比几年前的闪存强很多。

影响闪存自身性能的因素有很多，比如制程工艺、闪存架构、3D堆叠技术等 。其中，闪存架构即我们熟悉的SLC、MLC、TLC和QLC，目前中高端闪存均以TLC为主，而QLC虽然性能有所降低但凭借成本优势正在逐渐蚕食TLC闪存的市场。制程工艺和3D堆叠技术相辅相成，最新工艺+96层或144层的3D NAND技术可以将1TB容量封装进一颗NAND闪存芯片里。

如今很多1TB SSD的PCB主板上仅需1颗闪存芯片

下面，咱们就先来了解一下存储卡的速度之谜，如果你对闪存盘感兴趣，可以关注CFan的后续报道。

存储卡的速度之谜

存储卡包含Secure Digital Memory Card（SD）、Micro SD Card（又称TF）、Compact Flash（CF）、Memory Stick（MS）等诸多形态，但如今依旧流行的则只剩下了SD和MicroSD（TF），并逐渐衍生出了SDHC（SD2.0）、SDXC（SD3.0）和SDUC（SD7.0）标准。

虽然存储卡轻巧迷你，但它也算“五脏俱全”，除了裸露在外的金手指外，内部还同时封装了主控芯片和闪存芯片 。

不过，存储卡的主控只需要实现最基础的功能即可，并不像SSD硬盘那般需要针对闪存颗粒进行读写优化、写入策略优化等，所以尺寸和功耗极低，没什么存在感 。

一款存储卡的性能，主要看它采用的SD规范标准以及总线接口 。以通用性最好的MicroSD存储卡为例，目前市面上多以SDXC+UHS-I为主，读取速度普遍在100MB/s~170MB/s之间。

采用UHS-II或UHS-III总线标准的存储卡速度可以媲美SATA SSD，但它们的价格昂贵，而且采用了双排金手指，兼容这类存储卡的设备也多以专业单反相机和摄像机为主。

SD7.x是最新的SD卡规范标准，它们引入了PCIe总线和NVMe协议，读取速度理论可达985MB/s，目前威刚已经推出了符合该标准的Premier Extreme SDXC SD Express存储卡，但SD7.x存储卡的价格更是吓人，兼容这种存储卡的设备也是凤毛麟角。

总的来说，存储卡是NAND介质存储产品中速度（相对）最慢的，其性能更加依赖终端设备（如手机、相机、笔记本）身上的的读卡器以及控制芯片，而相关的OEM厂商并不愿意在这方面增加预算，所以哪怕存储卡已经有了超高速的SD7.x标准，但至今连UHS-II还未大规模普及，普通用户更是很难接触到。

铠侠出样最新一代UFS 40闪存芯片：顺序写入速度提升15%，封装尺寸更小

铠侠在今天宣布出样最新一代UFS 4.0闪存芯片，新产品提供256GB、512GB和1TB容量规格，可用于包括高端智能手机在内的下一代移动端应用产品。

根据铠侠官方的介绍，新闪存芯片提升了5G网络的利用率，从而加快了设备的下载速度，同时使延迟大幅降低，让用户的使用体验得到明显增强。而更小的封装尺寸有助于节省电路板空间，提升电路板的利用率，让电路设计更加灵活从容。

新闪存芯片采用了铠侠的BiCS Flash 3D闪存和主控芯片，集成了MIPI M-PHY 5.0和UniPro 2.0，支持每通道23.2 Gbps或者每个设备46.4 Gbps的理论接口速度，并向后兼容UFS 3.1。与上一代UFS 4.0产品相比，新闪存芯片的顺序写入速度提升15%，随机写入速度提升了50%，随机读取速度提升30%，顺序读取速度不变，依旧维持在4640MB/s。另外，新产品采用JEDEC标准的9mm×13mm封装，比上一代11mm x 13mm的封装小18%，其中256GB和512GB的闪存封装厚度为0.8mm，1TB的封装厚度为0.9mm。

UFS 4.0标准于2022年年底发布，是为了需要高性能和低功耗的移动设备而开发的一种高性能接口标准。对比上一代，UFS 4.0利用M-PHY 5.0版规范和UniPro 2.0版规范，将UFS接口带宽加倍，支持高达4.2GB/s的读写流量；同时为了更高要求的存 I/O模式，引入多循环队列定义；并且容许高级RMPB接口增加带宽，同时保护数据的安全。

铠侠官方还表示，256GB和512GB容量的产品于本月开始出样发货，而1TB的产品则需要等到6月后才能发货，样品规格可能会与最终量产版本有不同。

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