[知乎]老狼:UFS VS NVMe

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最近某手機廠商的閃存門在知乎上被人踢爆，在所謂「爵士水軍」和「友商水軍」的口水大戰中，至少eMMC, UFS等火星名詞被普遍的科普了一把。蘋果粉也不時摻和進來，NVMe在蘋果手機上的應用讓這個羣體平添了一份「高冷」，安卓的小夥伴們被鄙視的都不敢回嘴了！

本着看熱鬧不怕事大的原則，我這個低端山寨手機擁躉決定以一個吸引眼球的故事開始本系列：到底UFS 2.1和NVMe誰性能好，誰能「表明社會先進生產力」呢？

UFS VS NVMe

UFS是爲了替代eMMC而生，主要面向手機等嵌入式場景。NVMe是目標是取代SATA SSD硬盤接口，主要應用在計算機平臺。二者彷佛沒有必要也沒有機會正面PK，可是蘋果就是這麼任性，恰恰要在手機上使用NVMe。這就像一場荒（YOU）誕（QU）的穿越劇，關公（NVMe）和秦瓊（UFS）被強行穿越到咱們眼前PK，並且被要求fight to death!做爲資深吃瓜羣衆，在他們開打以前，我先來介紹下兩位選手的我的狀況。

 

秦瓊：UFS

UFS（Universal Flash Storage）目標是取代eMMC。在2008年，JEDEC就開始爲並行的eMMC尋找串行方案。到了2012年，UFS 1.0誕生了，知道今天已是2.1版了。UFS相較eMMC最大的不一樣是並行信號改成了更加先進的串行信號，從而能夠迅速提升頻率，同時半雙工改成全雙工。如圖：

 

關公：NVMe

NVMe（NVM Express）目標是替換掉SATA接口。早在2009年Intel就開始着手尋找SATA的替代方案，在2011年有了1.0。最新的版本是1.2.1。NVMe其實是一種通信協議，在通信協議裏是應用層，它使用PCIe協議做爲數據和鏈路層。以下：

 

NVMe是爲SSD而生。在此以前SSD都用SATA接口。有人會好奇SATA也是串行接口，爲啥還要創造個新的接口。SATA接口採用AHCI規範，其已經成爲制約SSD速度的瓶頸。AHCI只有1個命令隊列，隊列深度32；而NVMe能夠有65535個隊列，每一個隊列均可以深達65536個命令。NVMe也充分使用了MSI的2048箇中斷向量優點，延遲大大減少。

戰力分析

介紹完了兩位猛將，咱們來看看他們的裝備。由於他們都基於NAND Flash技術，咱們就從他們的區別最明顯的部分比起。

1。坐騎

秦瓊坐下黃驃馬，入選唐朝七駿圖。關公胯下赤兔馬，人中龍鳳，馬中赤兔。都是大名頂頂。坐騎是速度的保證，要不關二爺也作不到溫酒斬華雄。協議的帶寬也是速度的象徵，UFS採用兩條lane，2.1的最大帶寬爲11.6Gbps，約爲1200MB/s,以下圖：

 

NVMe鏈路層採用PCIe，目前PCIe是3.0，通常採用4條lane，若是你看過前面咱們PCIe的介紹（傳送門：深刻PCI與PCIe之一：硬件篇 - 知乎專欄），咱們就知道帶寬是4000MB/s，以下圖：

 

就算2個lane，也是2000MB/s，>1200MB/s。看來黃驃馬跑不過赤兔馬啊。有人說不公平，UFS 3.0要來了，速度會加倍，以下圖：

 

但是PCIe 4.0也會在今年面世，相信最須要帶寬的NVMe會馬上採用，PCIe 4.0 * 4 lane的帶寬將達到恐怖的8000MB/s，兩個lane也有4000MB/s。徹底是碾壓式的。

2。武器

秦瓊手拿兩根四棱金裝熟銅鐗，關羽手持青龍偃月刀。兵器的好壞也決定PK的強弱。UFS採用UCS命令集，它是SCSI命令的一個子集。NVMe採用爲NAND flash量身定製的精簡ATA命令集，大大減小命令的複雜度，恐怖的命令隊列數目和深度又保證了4K小文件的迅速讀寫。二者相比UFS命令集和理論處理能力上又大大落於下風。看來仍是青龍偃月刀厲害啊。

實戰

閒話休提，是騾子是馬拉出來溜溜！PK是打出來的，不是說出來的。咱們來看看實際的benchmark:

某廠UFS 2.1:

 

最高的咱們算做800MB/s。

 

蘋果iphone 6s plus 128GB版本：

benchmark網站測試結果。

順序讀：1840MB/s。順序寫：279MB/s

三星950 pro 512GB M.2 NVMe

 

最後，咱們欣賞一下三星的性能王：

 

結語

看來關二爺勇冠三軍啊，是否是關二爺必定會愈來愈好，步入人生巔峯呢？造化弄人，歷史上秦瓊秦叔寶輔佐李唐立國，配享凌煙閣，富貴而終，甚至變成門神。而咱們公認勇武的關羽關二爺卻敗走麥城，掉了腦殼，只能在關帝廟裏吸食些香火。市場歡迎的技術纔是好技術，而誰又能真正準確預測市場呢？

滾滾長江東逝水，浪花淘盡英雄。

是非成敗轉頭空。青山依舊在，幾度夕陽紅。白髮漁樵江渚上，慣看秋月春風。一壺濁酒喜相逢。古今多少事，都付笑談中。