近日，由西部數(shù)據(jù)Western Digital贊助香港Counterpoint公司發(fā)布的一份白皮書，研究了不同5G移動(dòng)應(yīng)用的存儲(chǔ)需求。本白皮書旨在提高移動(dòng)設(shè)備制造商對(duì)5G驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用中存儲(chǔ)需求的不同認(rèn)識(shí)，并闡明各種存儲(chǔ)類型的特性和差異。
5G增加了復(fù)雜性，因?yàn)槊總€(gè)移動(dòng)設(shè)備生成和使用的數(shù)據(jù)量都是當(dāng)前設(shè)備的數(shù)倍。更高的5G吞吐量將推動(dòng)更豐富的內(nèi)容流。更高級(jí)的AI應(yīng)用程序?qū)⑦M(jìn)一步增加存儲(chǔ)選擇的復(fù)雜性。在設(shè)計(jì)階段的早期考慮存儲(chǔ)將有助于提高5G移動(dòng)設(shè)備的性能，并有可能成為競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品之間的差異點(diǎn)。
支持5G的移動(dòng)設(shè)備中存儲(chǔ)的主要趨勢(shì)：
●順序讀寫速度和帶寬方面的性能更好
●更大容量至256GB，512GB及以上
●降低成本，包括3D NAND，TLC，QLC
●在架構(gòu)，壽命，損耗均衡，過度配置方面具有更好的控制器質(zhì)量
●嵌入式存儲(chǔ)接口，包括UFS 2.1，UFS 3.x，UFS4.x和PCIe
●更好的可靠性以延長(zhǎng)設(shè)備壽命
5G驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵移動(dòng)設(shè)備包括智能手機(jī)，已連接的PC，平板電腦和獨(dú)立的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）頭戴式顯示器（HMD）。所有這些設(shè)備將對(duì)存儲(chǔ)有不同的要求。這些設(shè)備中的許多設(shè)備還將推動(dòng)新的用例，如下圖所示，可能會(huì)產(chǎn)生更多的服務(wù)收入：
存儲(chǔ)玩家的機(jī)會(huì)
eMMC 5.1仍然可以滿足某些設(shè)備最初從4G遷移到5G的需求。然而，由于其高Gbps級(jí)吞吐量，UFS接口最適合大多數(shù)5G設(shè)備。連接的PC將同時(shí)需要UFS存儲(chǔ)和PCIe SSD，而其他PC將更喜歡UFS作為主要存儲(chǔ)接口。
從包裝的角度來(lái)看，MCP解決方案僅在中低端智能手機(jī)中占主導(dǎo)地位。高性能移動(dòng)設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員更喜歡使用層疊封裝（PoP）解決方案，該方案包括低功耗DRAM以及分立的UFS或eMMC。PoP解決方案可以提供比MCP解決方案更好的性能，因?yàn)閼?yīng)用處理器（AP）可以在高頻下直接與低功耗DRAM通信，以減少AP和RAM通信信號(hào)的干擾。
從性能的角度來(lái)看，eMMC多年來(lái)已成為移動(dòng)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的主流。但是，由于eMMC的并行8位傳輸，其速度已達(dá)到極限。結(jié)果，UFS有望成為5G時(shí)代的主流接口，因?yàn)樗拇薪涌诤腿p工數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可以提供eMMC并行8位接口峰值帶寬的2至4倍。UFS 2.x和UFS 3.x的最大速度分別可以達(dá)到11.6Gbps（1450 MB / s）和23.2Gbps（2,900 MB / s）。兩者都比eMMC 5.1的3.2Gbps（400 MB / s）高得多。未來(lái)的UFS 4.x甚至可以更快。
與eMMC相比，UFS接口與5G中承諾的更高Gbps級(jí)吞吐量非常吻合，而eMMC可能是某些5G驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)設(shè)備（如相連的PC，XR設(shè)備，智能手機(jī)和平板電腦）的瓶頸。此外，待機(jī)模式下的UFS功耗與eMMC相似。在活動(dòng)模式下，UFS功耗高于eMMC，但UFS可以快速傳輸更多數(shù)據(jù)，從而更快地返回到空閑狀態(tài)。因此，相比于eMMC，UFS的總體功耗要低得多，并且可以為電池供電的IoT應(yīng)用節(jié)省電池。此外，UFS還提供了更高的整體系統(tǒng)性能和用戶體驗(yàn)，這使其成為5G移動(dòng)設(shè)備的內(nèi)存存儲(chǔ)接口的選擇。
與5G的1-10 Gbps相比，4G LTE的理論傳輸速率可以超過1Gbps，但在大多數(shù)情況下，實(shí)際速度仍低于500Mbps?；?G的XR，在線游戲和8K視頻將需要6 Gbps的速度，因此UFS在這些應(yīng)用中至關(guān)重要。
結(jié)論與建議
●UFS是最適合5G驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)設(shè)備的接口。其快速的速度和響應(yīng)能力可以滿足5G時(shí)代的即時(shí)啟動(dòng)，快速啟動(dòng)，多任務(wù)處理和多處理要求。而且，它消耗的功率更少，因此可以延長(zhǎng)電池壽命。
●隨著5G的大帶寬和低延遲，移動(dòng)游戲流媒體將強(qiáng)勁增長(zhǎng)。內(nèi)容提供商需要了解5G的功能，要求和局限性，并在任何設(shè)備上通過云流設(shè)計(jì)高質(zhì)量的手機(jī)游戲。
●NAND閃存的價(jià)格正在下降。但是，以5G為中心的設(shè)備將需要高性能的存儲(chǔ)解決方案。移動(dòng)設(shè)備制造商必須了解不同類型的閃存的特性，才能選擇合適的存儲(chǔ)器來(lái)滿足其應(yīng)用程序的性能要求。
●為了在5G時(shí)代取得成功，閃存制造商必須了解這些5G設(shè)備的需求和對(duì)存儲(chǔ)的影響，并認(rèn)識(shí)到各種應(yīng)用的市場(chǎng)潛力，以提供正確的解決方案
