เมื่อเราพูดถึงโทรศัพท์มือถือที่เร็ว เรามักจะนึกถึงหน่วยประมวลผลหรือ RAM แต่เราไม่ค่อยตระหนักว่าชนิดของหน่วยความจำภายในก็มีความสำคัญไม่แพ้ชิปเลย ความแตกต่างระหว่างโทรศัพท์มือถือที่เร็วและโทรศัพท์ที่ทำงานช้า มักอยู่ที่ว่ามันใช้หน่วยความจำแบบ eMMC, UFS หรือ NVMeและในเวอร์ชันเฉพาะของเทคโนโลยีนั้น
หากคุณเคยสังเกตว่าสมาร์ทโฟนของคุณใช้เวลานานในการเปิดแกลเลอรี แอปพลิเคชันขนาดใหญ่โหลดช้า หรือการสำรองข้อมูลใช้เวลานานมาก เป็นไปได้ว่าปัญหาไม่ได้อยู่ที่ CPU แต่เป็นหน่วยความจำภายใน ทำความเข้าใจว่า eMMC คืออะไร, UFS คืออะไร, บทบาทของ NVMe ในเรื่องนี้คืออะไร และสิ่งเหล่านี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานในแต่ละวันอย่างไร ข้อมูลนี้จะช่วยให้คุณเลือกซื้อโทรศัพท์มือถือเครื่องใหม่ได้ดีขึ้น และทำให้คุณรู้ว่าโทรศัพท์เครื่องปัจจุบันของคุณมีคุณสมบัติอะไรบ้าง
eMMC คืออะไร และเหตุใดจึงถูกพิจารณาว่าเป็นเทคโนโลยีระดับเริ่มต้นแล้ว?
คำว่า eMMC มาจาก การ์ดมัลติมีเดียแบบฝังตัวซึ่งเป็นการพัฒนาต่อยอดจาก MMC การ์ดแบบเก่าที่ก่อให้เกิด SD การ์ดในปัจจุบัน eMMC โดยพื้นฐานแล้วคือโมดูลหน่วยความจำแฟลช NAND ที่บัดกรีติดกับเมนบอร์ดโดยตรง ของอุปกรณ์ดังกล่าว ได้แก่ โทรศัพท์ แท็บเล็ต และแม้แต่แล็ปท็อปราคาถูกหรือขนาดเล็กพิเศษบางรุ่น
ในสาระสำคัญ, eMMC ทำหน้าที่เสมือน "การ์ด SD แบบบัดกรี"มันเรียบง่าย ประหยัด และใช้พื้นที่น้อยมาก ทำให้เหมาะสำหรับคอมพิวเตอร์ราคาถูกหรือขนาดเล็กมาก แต่ในทางกลับกัน มันก็ขาดคุณสมบัติการปรับแต่งหลายอย่างที่เราเห็นในโซลูชันที่ทันสมัยกว่า เช่น SSD หรือ UFS
มาตรฐานที่แพร่หลายที่สุดในปัจจุบันคือ eMMC 5.1A ซึ่ง ตามทฤษฎีแล้ว ความเร็วในการอ่านแบบต่อเนื่องสามารถสูงถึงประมาณ 400 MB/sตัวเลขเหล่านี้ดูไม่เลวเมื่อเทียบกับฮาร์ดไดรฟ์แบบกลไกรุ่นเก่าๆ แต่ในความเป็นจริงแล้ว ความเร็วสูงสุดเหล่านี้เกิดขึ้นได้ยาก และที่สำคัญที่สุดคือ ความเร็วในการอ่าน/เขียนแบบสุ่ม (การอ่านและเขียนข้อมูลเป็นบล็อกเล็กๆ ซึ่งเป็นสิ่งที่ระบบปฏิบัติการทำอยู่ตลอดเวลา) นั้นต่ำกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ มาก
สาเหตุหลักก็คือ eMMC มีช่องสัญญาณและเกตหน่วยความจำน้อยกว่าดังนั้น ปริมาณข้อมูลที่สามารถประมวลผลแบบขนานได้จริงจึงน้อยกว่า นอกจากนี้ยังขาดตัวควบคุมขั้นสูง เฟิร์มแวร์ที่ซับซ้อน ชิปหน่วยความจำหลายตัว และการปรับปรุงอื่นๆ ที่พบใน SSD และ UFS ทั้งหมดนี้ส่งผลให้เวลาในการโหลดนานขึ้นและประสิทธิภาพการทำงานแบบมัลติทาสก์แย่ลง
ในแง่ของความจุ โดยทั่วไปแล้ว eMMC จะมีขนาดตั้งแต่ 4 GB ถึง 256 GB แม้ว่า ในโทรศัพท์มือถือและแท็บเล็ตราคาประหยัด ความจุในการจัดเก็บข้อมูลมักจะอยู่ระหว่าง 32 ถึง 128 GBโดยทั่วไปมักพบในอุปกรณ์ราคาประหยัด เช่น แล็ปท็อปรุ่นพื้นฐานบางรุ่น (ตัวอย่างเช่น Microsoft Surface Laptop Go บางรุ่นที่มีหน่วยความจำ eMMC 64 GB) หรือแท็บเล็ตราคาไม่แพง ซึ่งให้ความสำคัญกับราคามากกว่าประสิทธิภาพโดยรวม
ในระดับผู้บริโภค โดยทั่วไปแล้ว eMMC จะใช้พลังงานน้อยกว่า SSD ประสิทธิภาพสูงเนื่องจากมันเรียบง่ายกว่าและมีประสิทธิภาพน้อยกว่า เซลล์ NAND ทั้งใน SSD และ eMMC สามารถเขียนซ้ำได้จำนวนจำกัด แต่ในทางปฏิบัติ ความทนทานของ eMMC มักจะเพียงพอสำหรับอายุการใช้งานของอุปกรณ์ราคาประหยัด ซึ่งมักจะประสิทธิภาพหรือความจุลดลงก่อนที่จะถึงขีดจำกัดรอบการเขียน
ในระยะสั้น eMMC เป็นโซลูชันที่ประหยัดและมีขนาดกะทัดรัด แม้ว่ามันจะใช้งานได้ดีกับอุปกรณ์พื้นฐาน แต่ก็ยังไม่เพียงพอสำหรับสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์อื่นๆ ที่เราต้องการประสิทธิภาพการทำงานที่ราบรื่น การทำงานหลายอย่างพร้อมกัน หรือพื้นที่จัดเก็บข้อมูลจำนวนมาก ดังนั้น การซื้อโทรศัพท์ใหม่ที่มี eMMC จึงไม่ค่อยเหมาะสมนักหากคุณต้องการให้มันใช้งานได้นานหลายปีโดยไม่มีปัญหา
UFS คืออะไร: “SSD” แห่งโลกอุปกรณ์พกพา
UFS ย่อมาจาก ที่เก็บแฟลชสากลนั่นคือ หน่วยความจำแฟลชแบบอเนกประสงค์ UFS คือมาตรฐานหน่วยความจำจัดเก็บข้อมูลที่ครองตลาดในปัจจุบันในโทรศัพท์ Android ระดับกลางและระดับสูงเกือบทุกรุ่นและเทคโนโลยีนี้เริ่มปรากฏในอุปกรณ์อื่นๆ เช่น กล้องดิจิทัล แท็บเล็ตขั้นสูง หรือระบบยานยนต์ด้วยเช่นกัน
พูดให้เข้าใจง่ายๆ ก็คือ UFS เปรียบเสมือน SSD สำหรับคอมพิวเตอร์ แต่สำหรับอุปกรณ์พกพานับเป็นการก้าวกระโดดครั้งใหญ่เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลแบบเก่า (eMMC ในอุปกรณ์พกพา ฮาร์ดไดรฟ์แบบกลไกในพีซี) ด้วยอินเทอร์เฟซที่เร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตั้งแต่รุ่นแรก ความเร็วก็เพิ่มขึ้นเป็นสามเท่าของ eMMC แล้ว และในแต่ละเวอร์ชันใหม่ ก็มีการเพิ่มแบนด์วิดท์ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และคุณสมบัติต่างๆ มากขึ้น
เช่นเดียวกับ SSD UFS ใช้หน่วยความจำแฟลช NAND เป็นพื้นฐานแต่หัวใจสำคัญอยู่ที่อินเทอร์เฟซที่ใช้ แทนที่จะเป็นแบบ "ซิงเกิลดูเพล็กซ์" เหมือน eMMC (อ่านหรือเขียนได้ แต่ไม่สามารถทั้งสองอย่างพร้อมกันในช่องสัญญาณเดียวกันได้) UFS ใช้อินเทอร์เฟซแบบอื่น เพล็กซ์เต็มรูปแบบหมายความว่าสามารถอ่านและเขียนข้อมูลได้พร้อมกัน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานแบบมัลติทาสก์และลดเวลาหยุดทำงานเมื่อต้องจัดการกับการดำเนินการขนาดเล็กจำนวนมากพร้อมกัน
โครงสร้างภายในของ UFS นำแนวคิดมาจากโลกของคอมพิวเตอร์ มันใช้โมเดลคำสั่ง SCSI และรองรับคิวคำสั่งแบบแท็กวิธีนี้ช่วยให้ระบบปฏิบัติการสามารถส่งคำขออ่านและเขียนหลายรายการพร้อมกันได้ โดยไม่ต้องรอให้คำขอหนึ่งเสร็จสิ้นก่อนจึงจะเริ่มคำขอถัดไป ในทางปฏิบัติแล้ว วิธีนี้จะทำให้ระบบทำงานได้ราบรื่นขึ้นมากเมื่อคุณเปิดแอปพลิเคชันในขณะที่ไฟล์กำลังดาวน์โหลด การอัปเดตกำลังติดตั้ง หรือการสำรองข้อมูลกำลังทำงานอยู่เบื้องหลัง
นอกจากประสิทธิภาพแล้ว UFS ถูกออกแบบมาให้ใช้พลังงานน้อยมากสิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในโทรศัพท์มือถือและกล้องถ่ายรูป ซึ่งทุกมิลลิแอมป์มีความสำคัญ รุ่นล่าสุดสามารถผสานความเร็วสูงเข้ากับการใช้พลังงานต่ำได้ ทำให้โทรศัพท์ไม่เพียงแต่ทำงานได้เร็วขึ้น แต่ยังใช้พลังงานแบตเตอรี่น้อยลงในการเข้าถึงข้อมูลอีกด้วย
UFS ใช้ทำอะไรในโทรศัพท์มือถือของคุณ?
UFS นั้นโดยพื้นฐานแล้วคือ ดิสก์ภายในของสมาร์ทโฟนของคุณทุกสิ่งที่คุณจัดเก็บไว้ในโทรศัพท์จะถูกใช้งานผ่าน UFS ไม่ว่าจะเป็นรูปภาพ วิดีโอ เพลง ไฟล์ที่ดาวน์โหลด ข้อมูลแอป การอัปเดตระบบ... ทุกครั้งที่คุณเปิดกล้อง เปิดแอปพลิเคชัน หรือเปิดโทรศัพท์ คุณกำลังใช้งานพื้นที่จัดเก็บข้อมูล UFS อย่างหนักหน่วง
เนื่องจากได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับอุปกรณ์พกพา UFS ให้ความสำคัญกับความเร็วในการอ่านและเขียนในสถานการณ์การใช้งานจริงสิ่งสำคัญไม่ได้อยู่ที่ว่ามันสามารถอ่านข้อมูลตามลำดับได้มากแค่ไหน แต่ยังอยู่ที่ว่ามันตอบสนองอย่างไรเมื่อระบบกำลังทำหลายสิ่งหลายอย่างพร้อมกัน เช่น อัปเดตแอป โหลดภาพขนาดย่อของแกลเลอรี เขียนข้อมูลลงแคช และอ่านข้อมูลจากแอปที่คุณเพิ่งเปิด
ประโยชน์ที่ได้รับนั้นเห็นได้ชัดเจนในกิจกรรมประจำวันหลายอย่าง: โทรศัพท์เปิดเครื่องเร็วขึ้น แอปเปิดได้เกือบจะทันที และรูปภาพถูกบันทึกโดยไม่ล่าช้าแม้ในขณะถ่ายภาพต่อเนื่องหรือบันทึกวิดีโอความละเอียดสูง การใช้งานอินเทอร์เฟซก็ราบรื่นยิ่งขึ้น เนื่องจากระบบใช้เวลาน้อยลงในการโหลดกราฟิก ไอคอน แอนิเมชัน และเนื้อหาแอป
ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งคือการใช้พลังงาน เนื่องจากมีประสิทธิภาพมากกว่า UFS จึงใช้พลังงานน้อยกว่าในการย้ายข้อมูลในปริมาณเท่ากันและนั่นหมายถึงอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ดีขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับงานที่ใช้พลังงานสูง เช่น การบันทึกวิดีโอ 4K/8K การเล่นเกมที่ต้องการประสิทธิภาพสูง หรือการสำรองข้อมูลแบบเต็มรูปแบบ
วิวัฒนาการและเวอร์ชันต่างๆ ของ UFS
จากแนวคิดเริ่มต้นของ UFS จนถึงเวอร์ชันปัจจุบัน มีวิวัฒนาการที่ค่อนข้างยาวนาน แผนงานของ UFS แสดงให้เห็นถึงการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในด้านความเร็ว ความปลอดภัย และประสิทธิภาพโดยมีเป้าหมายที่ชัดเจนมาก
- ปี 2010: สมาคมที่รับผิดชอบ (UFSA / JEDEC) ได้เสนอมาตรฐาน UFS ขึ้นมา
- ปี 2012: UFS 1.1 เปิดตัวและเริ่มใช้งานเชิงพาณิชย์ครั้งแรก
- ปี 2013: UFS 2.0 ปรับปรุงแบนด์วิดท์ของลิงก์ เพิ่มความปลอดภัย และลดการใช้พลังงาน
- ปี 2018: UFS 3.0 เพิ่มอัตราการถ่ายโอนข้อมูลต่อบรรทัดขึ้นอีก และ eUFS (Embedded UFS) ก็ปรากฏขึ้น ซึ่งออกแบบมาเพื่อรวมเข้ากับแผงวงจรของอุปกรณ์โดยตรง
- ปี 2020: UFS 3.1 กลายเป็นเวอร์ชันที่แพร่หลายที่สุดในโทรศัพท์มือถือระดับไฮเอนด์ โดยมีการปรับปรุงที่สำคัญในด้านความเร็วและประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับเวอร์ชัน 3.0
- ปี 2022: ซัมซุงประกาศเปิดตัว UFS 4.0 ซึ่งมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับ UFS 3.1 และยังปรับปรุงด้านความปลอดภัยและการใช้พลังงานอีกด้วย
ในทางปฏิบัติ โทรศัพท์ Android ระดับกลางและระดับสูงส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้หน่วยความจำ UFS 3.1แม้ว่าโทรศัพท์รุ่นเรือธงล่าสุดจะเริ่มเปลี่ยนมาใช้หน่วยความจำ UFS 4.0 แล้ว แต่รุ่นราคาประหยัดกว่าอาจยังคงใช้หน่วยความจำ UFS หรือแม้แต่ eMMC รุ่นเก่า ซึ่งควรหลีกเลี่ยงหากคุณต้องการโทรศัพท์ที่ใช้งานได้อย่างราบรื่นพอสมควร
UFS 3.1 คืออะไร และมีอะไรใหม่บ้างเมื่อเทียบกับเวอร์ชันก่อนหน้า?
UFS 3.1 เคยเป็นมาตรฐานที่สำคัญในกลุ่มสมาร์ทโฟน Android ระดับไฮเอนด์อยู่ช่วงหนึ่ง เวอร์ชันนี้เน้นการปรับปรุงประสิทธิภาพและการใช้พลังงานเมื่อเทียบกับ UFS 3.0ยังคงมุ่งเน้นที่เป้าหมายเดิม คือ ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสูง ความหน่วงต่ำ และการใช้พลังงานต่ำ
UFS ตามข้อกำหนดเฉพาะ มันนำข้อดีที่สุดของอินเทอร์เฟซ SATA ของพีซีมาผสานรวมกับการใช้พลังงานต่ำซึ่งเป็นคุณสมบัติเฉพาะของ eMMCแทนที่จะเพิ่มความเร็วเพียงอย่างเดียว มันยังเพิ่มคุณสมบัติขั้นสูง เช่น การจัดการคิวคำสั่ง ลำดับความสำคัญ กลไกการแก้ไขข้อผิดพลาดที่ได้รับการปรับปรุง และการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับการทำงานหลายอย่างพร้อมกัน
ด้วยแนวทางดังกล่าว UFS 3.1 ช่วยให้บูตเครื่องได้เร็วขึ้น คัดลอกข้อมูลได้เร็วขึ้น และติดตั้งแอปพลิเคชันได้เร็วขึ้นมาก ดีกว่ารุ่นก่อนๆ สำหรับผู้ใช้แล้ว นั่นหมายถึงการเล่นวิดีโอคุณภาพสูงได้ราบรื่นขึ้น การเล่นเกมที่ต้องการประสิทธิภาพสูงในขณะที่ดาวน์โหลดข้อมูลในพื้นหลัง หรือการใช้งานหลายแอปพลิเคชันพร้อมกันโดยไม่เกิดอาการหน่วงอย่างเห็นได้ชัด
ไม่ได้จำกัดเฉพาะโทรศัพท์มือถือเท่านั้น: เทคโนโลยี UFS ยังเป็นประโยชน์ต่อการใช้งานในอุตสาหกรรมยานยนต์อีกด้วยรถยนต์สมัยใหม่มีการติดตั้งกล้องและเซ็นเซอร์หลายตัว ซึ่งสร้างข้อมูลจำนวนมหาศาล การมีหน่วยความจำที่รวดเร็วและเชื่อถือได้จะช่วยป้องกันปัญหาคอขวดในระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ การบันทึกวิดีโอต่อเนื่อง หรือระบบนำทางขั้นสูง
UFS 4.0: ก้าวกระโดดครั้งใหม่แห่งการจัดเก็บข้อมูลบนมือถือ
UFS 4.0 คือหน่วยความจำแฟลชอเนกประสงค์รุ่นล่าสุดที่ซัมซุงเปิดตัวและเริ่มนำไปใช้ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์แล้ว มาพร้อมกับคำมั่นสัญญาว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพของ UFS 3.1 เป็นสองเท่ารวมถึงการรักษาและแม้กระทั่งปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานให้ดียิ่งขึ้น
เพื่อรับมัน ซัมซุงใช้หน่วยความจำ V-NAND รุ่นที่เจ็ด เมื่อผสานรวมกับคอนโทรลเลอร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์และได้รับการปรับแต่งอย่างเหมาะสม V-NAND จะเรียงเซลล์หน่วยความจำในแนวตั้งเป็นหลายชั้น ทำให้มีความจุมากขึ้นในพื้นที่น้อยลง ความเร็วที่ดีขึ้น และความทนทานที่มากกว่า NAND แบบแบนทั่วไป
ในระดับอินเทอร์เฟซ UFS 4.0 ให้ความเร็วสูงสุดถึง 23,2 Gbps ต่อช่องสัญญาณและเนื่องจากมีสองช่องสัญญาณ จึงสามารถจัดการสตรีมข้อมูลพร้อมกันได้สองสตรีม ซึ่งในทางปฏิบัติหมายถึงแบนด์วิดท์ที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับ UFS 3.1 โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานอ่านและเขียนข้อมูลที่ใช้ทรัพยากรมาก
ซัมซุงระบุตัวเลขที่ชัดเจนว่า UFS 4.0 มีความเร็วในการอ่านแบบต่อเนื่องสูงสุด 4.200 MB/s และความเร็วในการเขียนแบบต่อเนื่องสูงสุด 2.800 MB/sนี่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับความเร็วประมาณ 2.100 MB/s และ 1.200 MB/s ของ UFS 3.1 ตามลำดับ นี่ถือเป็นก้าวสำคัญที่ทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบพกพาใกล้เคียงกับ SSD สำหรับเดสก์ท็อปหลายรุ่นมากยิ่งขึ้น
อีกประเด็นสำคัญคือประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: UFS 4.0 สามารถทำความเร็วได้ประมาณ 6,0 MB/s ต่อมิลลิแอมป์นี่แสดงถึงการประหยัดพลังงานประมาณ 46% เมื่อเทียบกับ UFS 3.1 สำหรับปริมาณข้อมูลที่ถ่ายโอนเท่ากัน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ไม่เพียงแต่เร็วกว่าถึงสองเท่า แต่ยังใช้พลังงานแบตเตอรี่น้อยลงอย่างเห็นได้ชัดในการทำงานเดียวกัน
ในแง่ของการออกแบบทางกายภาพ UFS 4.0 ยังคงมีขนาดกะทัดรัดมากมีขนาดความยาวสูงสุด 11 มม. ความกว้าง 13 มม. และความสูง 1 มม. ถึงแม้จะมีขนาดเล็ก แต่ก็สามารถรองรับความจุได้สูงสุดถึง 1 TB ซึ่งเหนือกว่าขีดจำกัดทั่วไปที่ 512 GB ของรุ่นก่อนๆ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโทรศัพท์มือถือที่บันทึกวิดีโอ 4K/8K และจัดเก็บเกมที่มีขนาดหลายสิบกิกะไบต์มากขึ้นเรื่อยๆ
ระบบรักษาความปลอดภัยก็ได้รับการปรับปรุงเช่นกัน: ซัมซุงอ้างว่า UFS 4.0 เพิ่มความจุในการปกป้องข้อมูลสำคัญได้เกือบสองเท่าเช่น รหัสผ่าน ตัวระบุ หรือรหัสการชำระเงิน ไม่ใช่แค่เรื่องความเร็วเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับการเพิ่มความแข็งแกร่งในการป้องกันการโจมตีหรือการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาตอีกด้วย
UFS 4.0 มีข้อดีอะไรบ้างเมื่อเทียบกับ UFS 3.1 ในโทรศัพท์ Android?
ในทางทฤษฎี ตัวเลขของ UFS 4.0 นั้นน่าทึ่งมาก แต่สิ่งที่สำคัญคือการนำไปใช้งานจริงนั้นจะเป็นอย่างไร แบนด์วิดท์ที่เพิ่มขึ้นนั้นเห็นได้ชัดเจนในเวลาโหลดเกม การเปิดแอปพลิเคชันที่ใช้ทรัพยากรมาก และการคัดลอกไฟล์ขนาดใหญ่เช่น วิดีโอและการสำรองข้อมูลในเครื่อง
ถ้าคุณชอบเกมที่ท้าทาย UFS 4.0 ช่วยลดเวลาในการโหลดฉากและพื้นผิวได้อย่างมากฟังก์ชันนี้ช่วยให้ระบบสามารถดาวน์โหลดข้อมูลในพื้นหลังขณะที่คุณเล่นเกมต่อไปได้ สำหรับงานต่างๆ เช่น การติดตั้งเกมขนาดหลายกิกะไบต์จาก Play Store คุณจะพบว่ากระบวนการนี้เร็วขึ้นอย่างเห็นได้ชัด
ในด้านการถ่ายภาพและวิดีโอ ความเร็วในการเขียนข้อมูลที่สูงขึ้นช่วยให้สามารถบันทึกวิดีโอความละเอียดสูงและอัตราบิตสูงได้ (4K, 8K, สโลว์โมชั่น) โดยที่หน่วยความจำไม่เป็นคอขวด นอกจากนี้ยังช่วยปรับปรุงประสบการณ์การถ่ายภาพ RAW แบบต่อเนื่องเป็นเวลานาน ซึ่งเป็นสิ่งที่พบเห็นได้บ่อยขึ้นในโทรศัพท์ระดับไฮเอนด์ที่มีกล้องทรงพลังมาก
ด้วยประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดียิ่งขึ้น การทำงานหลายอย่างพร้อมกันอย่างหนักหน่วงจะใช้พลังงานแบตเตอรี่น้อยลงการใช้งานแอปพร้อมกัน การสลับไปมาระหว่างเกมและโซเชียลมีเดีย หรือการสำรองข้อมูลในพื้นหลังนั้น ส่งผลกระทบต่อแบตเตอรี่น้อยกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโทรศัพท์ 5G ที่การใช้พลังงานของโมเด็มสูงอยู่แล้ว และพื้นที่จัดเก็บข้อมูลที่ประหยัดได้ทุกตารางนิ้วจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
นอกเหนือจากโทรศัพท์มือถือแล้ว UFS 4.0 สามารถเป็นประโยชน์ต่ออุปกรณ์เสมือนจริงและอุปกรณ์เสริมความเป็นจริง อุปกรณ์สวมใส่ขั้นสูง และระบบยานยนต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ต้องจัดการข้อมูลแบบเรียลไทม์จำนวนมาก ซัมซุงระบุว่า การผสมผสานระหว่างแบนด์วิดท์สูงและการใช้พลังงานต่ำนั้นเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับชุดหูฟัง VR/AR หรืออุปกรณ์ต่างๆ เช่น ซีรี่ส์ Meta Quest ซึ่งต้องการการสตรีมข้อมูลพื้นผิวและข้อมูลเซ็นเซอร์อย่างต่อเนื่องโดยไม่สะดุด
UFS 4.0 จะเปิดตัวเมื่อใด และโทรศัพท์รุ่นใดบ้างที่รองรับ?
ซัมซุงเริ่มผลิต UFS 4.0 ในปริมาณมากประมาณไตรมาสที่สามของปี 2022 และ โทรศัพท์มือถือเชิงพาณิชย์รุ่นแรกที่มีหน่วยความจำประเภทนี้เริ่มวางจำหน่ายตั้งแต่ปี 2023 เป็นต้นไปเช่นเคย การใช้งานจะเริ่มต้นจากกลุ่มผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ก่อน และค่อยๆ ขยายไปยังรุ่นที่มีราคาประหยัดกว่า
เริ่มต้นด้วยซีรีส์ Galaxy S23 ซัมซุงได้เริ่มนำ UFS 4.0 มาใช้ในอุปกรณ์เรือธงของตนแล้ว (แม้ว่าบางรุ่นที่มีความจุต่ำกว่าจะยังคงใช้ UFS 3.1 อยู่ ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า) เป็นไปได้มากว่าผู้ผลิตรายอื่นๆ เช่น OnePlus, Xiaomi, Google หรือ OPPO จะนำ UFS 4.0 มาใช้ในผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์รุ่นใหม่ๆ ของตนเช่นกัน ดังที่เราได้เห็นในอุปกรณ์อย่าง OnePlus 11 หรือรุ่น Pixel ที่ล้ำสมัยกว่า
เกี่ยวกับราคา ชิป UFS 4.0 มีราคาเริ่มต้นสูงกว่าชิปรุ่นก่อนหน้าเล็กน้อยดังนั้น ในช่วงสองสามปีแรก เราจะเห็นเทคโนโลยีนี้เฉพาะในโทรศัพท์ระดับพรีเมียมเท่านั้น เมื่อเวลาผ่านไป ปริมาณการผลิตดีขึ้นและต้นทุนลดลง เทคโนโลยีนี้จะเข้าสู่ตลาดระดับกลาง เหมือนกับที่เกิดขึ้นกับ UFS 3.1
NVMe ในอุปกรณ์พกพา: แนวทางของ Apple
แม้ว่า UFS จะครองตลาดบน Android ก็ตาม Apple กำลังวางเดิมพันกับ NVMe สำหรับหน่วยความจำภายในของ iPhone.NVMe (หน่วยความจำไม่ลบเลือน Express(โปรโตคอลนี้) เดิมทีได้รับการออกแบบมาสำหรับ SSD ที่เชื่อมต่อผ่าน PCI Express ในคอมพิวเตอร์ และได้รับการดัดแปลงให้ใช้กับอุปกรณ์อื่นๆ
ความแตกต่างใหญ่ๆ ก็คือ NVMe ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ประโยชน์จากพอร์ต PCIe อย่างเต็มประสิทธิภาพด้วยคิวคำสั่งนับสิบและคำขอพร้อมกันหลายพันรายการ ทำให้มันมอบประสิทธิภาพที่น่าทึ่ง ในไอโฟน แอปเปิลใช้ตัวควบคุมของตัวเอง ซึ่งในเชิงแนวคิดคล้ายกับตัวควบคุมที่ใช้ใน SSD ระดับไฮเอนด์ของคอมพิวเตอร์ แต่ปรับให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของอุปกรณ์พกพา
ในเชิงทฤษฎีล้วนๆ โดยทั่วไปแล้ว NVMe จะเร็วกว่า UFS ในด้านประสิทธิภาพโดยรวมด้วยสถาปัตยกรรมที่ล้ำหน้ากว่าและจำนวนคิวและช่องทางที่รองรับมากกว่า ความแตกต่างจึงไม่ชัดเจนนักสำหรับผู้ใช้ทั่วไปในการใช้งานมือถือในชีวิตประจำวัน เนื่องจากแอปจำนวนมากไม่ได้ใช้ศักยภาพของมันอย่างเต็มที่
ถึงกระนั้น ผู้ใช้และนักวิเคราะห์หลายคนก็เห็นพ้องกันว่า หากเราเปรียบเทียบ iPhone ที่ได้รับการปรับแต่งมาอย่างดีซึ่งใช้ NVMe กับ Android ที่ใช้ UFS 4.0แนวทางของ Apple ยังคงมีข้อได้เปรียบในบางสถานการณ์สำหรับประสิทธิภาพที่ต่อเนื่องและความสม่ำเสมอของระบบโดยรวม อย่างไรก็ตาม ช่องว่างกำลังแคบลงเรื่อยๆ เนื่องจากการพัฒนาของ UFS
UFS กับ NVMe ในอุปกรณ์พกพา: ความแตกต่างหลักๆ
ในระดับสถาปัตยกรรม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง UFS และ NVMe คือ UFS ได้รับการออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์พกพาตั้งแต่เริ่มต้นในทางกลับกัน NVMe ถือกำเนิดขึ้นในโลกของพีซี และต่อมาได้ถูกนำไปปรับใช้ในสภาพแวดล้อมอื่นๆ
UFS ให้ความสำคัญกับ ใช้พลังงานต่ำและมีประสิทธิภาพสูงต่อวัตต์ด้วยอินเทอร์เฟซที่ออกแบบมาเพื่อการผสานรวมเข้ากับชิปประมวลผลสำหรับอุปกรณ์พกพาได้อย่างง่ายดาย และเพื่อสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพ ขนาดชิป และการใช้พลังงาน จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสมาร์ทโฟน Android ทุกช่วงราคา ที่ทุกตารางมิลลิเมตรและทุกมิลลิแอมป์มีความสำคัญ
ส่วน NVMe นั้น... มันใช้ประโยชน์จากช่องต่อ PCIe ที่มีแบนด์วิดท์สูง และมีสแต็กคำสั่งที่ซับซ้อนมาก พร้อมด้วยคิวแบบขนานจำนวนมาก ซึ่งทำให้ได้ความเร็วที่สูงมาก แต่ก็อาจซับซ้อนและใช้พลังงานมากขึ้นหากไม่ได้ปรับแต่งอย่างเหมาะสม ในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอย่างเช่นของ Apple ซึ่งพวกเขาออกแบบทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ โปรโตคอลนี้จึงสามารถถูกผลักดันให้ถึงขีดจำกัดได้
ในแต่ละวัน, ความแตกต่างในการรับรู้ระหว่าง UFS 4.0 ที่ดีกับ NVMe ที่ดี ปริมาณการใช้งานจริงน้อยกว่าตัวเลขที่ปรากฏ เพราะงานทั่วไปหลายอย่าง (เช่น การเปิด WhatsApp การตรวจสอบอีเมล การท่องโซเชียลมีเดีย) ไม่ได้ใช้แบนด์วิดท์เต็มที่ อย่างไรก็ตาม ในการทำงานที่หนักหน่วงมาก เช่น การย้ายข้อมูลปริมาณมาก การตัดต่อวิดีโอในโทรศัพท์ หรือการใช้งานแอปพลิเคชันระดับมืออาชีพ ข้อดีของ NVMe จะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
ประเภทของหน่วยเก็บข้อมูลส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานจริงอย่างไร
นอกเหนือจากตัวย่อและตัวเลขแล้ว ความเร็วของหน่วยความจำภายในเป็นกุญแจสำคัญต่อความรู้สึกที่ลื่นไหลเช่นเดียวกับการก้าวข้ามจากฮาร์ดไดรฟ์แบบกลไกไปเป็น SSD ในคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นการปฏิวัติครั้งใหญ่ ในโทรศัพท์มือถือ การเปลี่ยนจาก eMMC ไปเป็น UFS และจาก UFS เวอร์ชันเก่าไปเป็นเวอร์ชันต่างๆ เช่น 3.1 หรือ 4.0 ก็ถือเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญเช่นกัน
ในทางปฏิบัติ การจัดเก็บข้อมูลความเร็วสูงมีผลกระทบอย่างมากต่อ กำลังโหลดแอปพลิเคชันและเปิดโทรศัพท์มือถือระบบที่มีหน่วยความจำ eMMC อาจใช้เวลานานกว่าในการบูตเครื่องเมื่อเทียบกับระบบที่มี UFS 3.1 หรือ 4.0 และเช่นเดียวกันนี้ก็เกิดขึ้นเมื่อเปิดเกมหรือแอปพลิเคชันที่ใช้ทรัพยากรกราฟิกจำนวนมาก
สิ่งนี้สังเกตได้ชัดเจนในงานต่างๆ เช่น การสำรองข้อมูลในเครื่องหรือการกู้คืนอุปกรณ์เคลื่อนที่หากคุณจำเป็นต้องย้ายรูปภาพ วิดีโอ และข้อมูลแอปพลิเคชันหลายสิบกิกะไบต์ หน่วยความจำแบบช้าจะทำให้กระบวนการใช้เวลานานขึ้นมาก ในขณะที่ UFS รุ่นใหม่จะช่วยลดเวลาในการรอลงอย่างมาก
อีกสถานการณ์ที่ชัดเจนคือเมื่อ เปิดแกลเลอรีหรือแอปส่งข้อความที่มีรูปภาพและวิดีโอมากมายหากหน่วยความจำไม่สามารถแสดงภาพขนาดย่อและข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว คุณจะสังเกตเห็นอาการกระตุก เวลาในการโหลดที่นาน และประสบการณ์โดยรวมที่ไม่น่าพึงพอใจ แต่หากใช้ไดรฟ์ UFS ที่ดี การทำงานเหล่านั้นจะราบรื่นขึ้นมาก
การบริโภคก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน: หน่วยความจำที่โหลดช้าอาจทำให้ระบบต้องเปิดใช้งาน CPU เป็นเวลานานขึ้น การอ่านและการเขียนข้อมูลทำให้การใช้พลังงานเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก นั่นเป็นเหตุผลที่โทรศัพท์มือถือรุ่นใหม่ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพของหน่วยความจำอย่างมาก ไม่ใช่แค่เรื่องความเร็วเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการใช้พลังงานที่น้อยลงด้วย
ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้ ปัญหา "มือถือช้า" หลายอย่างที่ผู้คนมักเข้าใจผิดว่าเป็นเพราะ RAM หรือโปรเซสเซอร์ แท้จริงแล้วสิ่งเหล่านี้มีต้นกำเนิดมาจากความทรงจำภายในที่อ่อนแอในปัจจุบัน ยกเว้นในกรณีที่งบประมาณจำกัดมาก ๆ การซื้ออุปกรณ์ใหม่ที่มีหน่วยความจำ eMMC นั้นไม่แนะนำ เนื่องจากมันจะล้าสมัยเร็วกว่าที่คาดไว้
นอกจากนี้แล้ว มันไม่ได้เกี่ยวกับฮาร์ดแวร์เพียงอย่างเดียว: ตัวควบคุมและซอฟต์แวร์ที่ใช้จัดการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลนี้ก็มีอิทธิพลอย่างมากเช่นกันเช่นเดียวกับใน Windows หรือ macOS ประสิทธิภาพของ NVMe SSD อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับไดรเวอร์หรือการกำหนดค่า (ตัวอย่างเช่น ในบางกรณี การปิดใช้งาน BitLocker บน NVMe ใน Windows อาจช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมาก) ใน Android การปรับแต่งระบบและตัวควบคุมหน่วยความจำที่ผู้ผลิตแต่ละรายทำนั้น ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดระหว่างโทรศัพท์มือถือที่มี "ตัวย่อ" เดียวกันในข้อกำหนดทางเทคนิค
ยกตัวอย่างเช่น ในกรณีของ Google กับชิป Tensor (G1, G2, G3) การผสมผสานระหว่างชิปประมวลผล (SoC) และประเภทหน่วยความจำที่เลือกใช้ จะเป็นตัวกำหนดความสมดุลระหว่างการใช้พลังงาน ความร้อน และประสิทธิภาพพวกเขาอาจเลือกใช้ UFS 4.0 ตั้งแต่ช่วงแรกๆ ในบางรุ่น เพื่อให้ได้ความลื่นไหลและประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้น เหมือนกับที่ซัมซุงใช้หน่วยความจำของตนเองในอุปกรณ์เรือธง
เมื่อมองดูโดยรวม eMMC, UFS และ NVMe เปรียบเสมือนบันไดวิวัฒนาการของเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลบนอุปกรณ์พกพาeMMC ครอบคลุมส่วนพื้นฐานที่สุด UFS กลายเป็นมาตรฐานที่โดดเด่นใน Android โดยมีประสิทธิภาพแตกต่างกันไปตามเวอร์ชัน และ NVMe เป็นตัวเลือกของ Apple เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดจาก iPhone การทำความเข้าใจสิ่งที่อยู่ภายในโทรศัพท์ของคุณจะช่วยให้คุณเข้าใจได้ดียิ่งขึ้นว่าทำไมมันถึงทำงานได้แบบนั้น และคุณคาดหวังอะไรได้บ้างในอีกหลายปีข้างหน้า