最早的手机可达几磅重,配有一根笨拙的天线,尺寸和小公文包差不多。而如今,在移动设备上,用户可以在度假期间快速上传照片、通过指纹或面部识别验证机主身份,或者在线观看电影的同时进行下单购物。这些功能和技术已经完全融入我们的日常生活,让我们习以为常。
现代的移动设备在性能方面更注重网速、屏幕像素以及摄像头的质量。手机外观和速度正不断优化,而其创新的核心在于存储,只是我们常常忽略了这点——手机的持续演进,离不开内部存储系统的升级。
据IDC预估,2021年5G智能手机的出货量将占全球总出货量的40%以上。到2025年,这一比例将增长到69%。
西部数据公司移动产品事业部市场负责人Itzik Gilboa表示:“手机正在成为我们生活的中心。这不仅是因为高速的5G技术以及海量增长的数据,更重要的是,如今手机的功能已远远不止通话,而是涉及到生活的方方面面。”
Gilboa还表示,随着手机的迭代升级,在手机厂商不断创新的过程中,存储技术已经变得至关重要。
研究分析公司AvidThink的创始人兼负责人Roy Chua表示:“手机已经从通信设备,演变为涵盖娱乐、数字地图、个人助理等多功能一体化的设备。智能手机不断收集用户周围环境中的数据,因此我们也需要将海量的数据快速存储下来。”
行动高于口号
西部数据公司应用工程总监Noam Even-Chen和产品总监Omer Katz回忆手机面市初期的情景。2002年,两人都在MSystems工作。(闪迪于2006年收购了MSystems,随后在2016年被西部数据公司收购。)当时,MSystems设计出首个移动芯片磁盘(mDOC)——这是最早的嵌入式存储解决方案,能够为手机提供除外置存储卡以外的整合存储解决方案。
Katz表示:“(当时)手机的需求是更大的容量,来更好地进行开机启动,并强化安全性、耐用性等功能。我们基于对市场的深入了解,不断调整和改进产品,以持续满足消费者和市场的需求。”
从私有走向标准
当时并没有行业通用的标准,mDOC采用的是从SATA标准衍生出来的私有接口。统一的标准可以允许各个企业围绕同一个规范进行设计,从而为消费者批量提供创新成果。JEDEC(微电子开放标准组织)在2007年推出了e.MMC(嵌入式多媒体卡),第一个嵌入式存储标准就此诞生。
西部数据公司物联网和边缘业务总监Yaniv Iarovici表示:“这是一个非常重要的行业里程碑。mDOC这类系统是现在e.MMC和UFS(通用闪存存储)规范中许多特性和功能集的雏形。”多年来,西部数据在制定新兴存储标准方面发挥着积极作用。JEDEC的现任UFS技术主席Rotem Sela是西部数据公司闪存产品系统设计工程组的fellow。
e.MMC规范的正式推出,为第一批发布的智能手机提供了更高的速度和更大容量。Iarovici表示,当时的智能手机需要搭载庞大的操作系统,支持触摸屏等新功能,并能够支持安装一些全新应用。
他补充说:“2007年是行业的一个重要转折点,智能手机开始了飞速发展。当时各界开始广泛采用e.MMC规范,加速了智能手机的进一步普及。”
容量逐步拓展
同一时期,西部数据推动了单阶单元(SLC)向多阶单元(MLC)和三阶单元(TLC)演变。自此,每一代闪存单元产品都能够储存更多的数据。
Even-Chen表示:“当行业仍在广泛采用SLC时,我们成功实现了每单元存储两比特数据,而这在当时并不被看好。”
Katz表示:“我们不断引领行业发展,从率先推动行业采用MLC技术和后来的TLC技术,并成为第一家成功设计和量产TLC产品的企业。TLC技术能够帮助我们的客户降低成本、改善供应和提高容量,让他们受益于更低成本、更长寿命的产品以及更优化的供应能力,同时也让更多的数据能够被存储下来。”
性能不断优化
e.MMC标准提升了手机的速度和容量。手机、应用和操作系统的不断演进,消费者也因此需要速度更快、响应能力更高的存储解决方案。随着4G技术的推出带来了拼车等新的应用,手机行业再度发生翻天覆地变化。
Iarovici表示:“手机不仅要能够安装多款应用,更重要的是能够同步运行更多应用。多任务处理和手机连拍等新功能推动了高性能嵌入式存储的发展。我们还发现,有些应用需要依靠UFS级别的存储才能发挥作用。”
西部数据公司技术市场总监Einav Zilberstein表示:“智能手机应用的更新对顺序写入性能提出了更高的要求。例如游戏等应用的多任务处理需求,对随机读取性能以及快速启动的能力提出了更高要求。”
西部数据近日发布了移动手机专用的第二代UFS 3.1存储解决方案——西部数据iNAND™ MC EU551嵌入式闪存器件,旨在满足当今最新一代智能手机的各种需求,如混合工作负载、8K等富媒体的高速下载,以及更快速的应用启动和更高的上传速度。
在每个关键环节,西部数据都与生态系统的伙伴围绕着行业统一标准进行密切协作,以应对移动行业的快速变化。由于在设计主板的早期阶段就需要对嵌入式存储进行考量,我们在与行业上下游通力合作过程中,能够确保产品始终保持可共同操作,直到送至最终客户的手中。
Even-Chen在整个职业生涯中一直与客户保持密切合作,以提升消费者的用户体验。他表示:“NAND技术、芯片组和操作系统的不断优化,为手机用户带来了更好的体验。我们需要与芯片组制造商、操作系统和生态系统进行多方协作,让大家的成果能够在生产线上得到完美结合。”
未来发展方向
巴塞罗那世界移动大会上的热门话题之一就是移动技术的未来发展。西部数据公司高级副总裁,汽车、移动和新兴市场事业部总经理Huibert Verhoeven在演讲中分享了他对该行业发展的洞察:
“我们目前接触到的仅仅只是冰山一角。5G将带来我们从未见过的全新应用。在AR和VR等场景中,手机逐渐成为涵盖多传感器的内容平台。除了数据传输,在存储、显示和处理数据过程中,手机的交互体验和时延都将变得非常重要。”
展望未来手机的发展,不论是融合手势或眼动控制、让设计规格可穿戴化,还是进一步替代身份证、钱包等日常生活用品,可以肯定的是:存储将扮演着关键性的角色。
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