這個時候發這篇文章難免有蹭熱點的嫌疑。但作為一個計算機體系結構的研究生，在這些名詞滿天飛的時候，我的好奇心是抑制不住的，想一探這幾樣技術的究竟。本文不對某一特定事件進行點評，僅從技術角度分析對比一下這三種技術。就算是當做自己的技術儲備+科普了。

首先，這三種技術都是屬於閃存（Flash Memory）的不同種類，區別主要在於控制器，接口標準以及更底層的 Flash 芯片標準。它們在電腦/手機等系統中的主要作用是作為存儲設備（storage）/文件系統。 （注意它們雖然也叫memory，但和運存的 memory是完全兩回事兒）

以前電腦系統中的主要的存儲設備是機械式磁盤，訪問速度慢，體積龐大，功耗高，而且對震動非常敏感，因此很難用於小型化的移動設備裡。 Flash Memory 出現後，由於沒有移動部件，幾乎完美解決了以上機械硬盤的各種問題，因此很快在各種移動設備中獲得廣泛應用。 （當然，Flash的寫操作和壽命的問題也比較複雜，但這不是本文的討論重點） 而且基於Flash 的 SSD 硬盤性能普遍好於傳統機械硬盤，因此也成為了PC/服務器的主流存儲設備。

那麼既然 SSD，eMMC，UFS 都是 Flash，它們的區別在哪呢？

想要了解它們的區別，首先要了解他們解決的問題。

SSD 主要作用是取代 PC/服務器 上的 HDD 硬盤，它需要：

超大容量（百GB~TB級別）

極高的並行性以提高性能

對功耗，體積等要求並不敏感

兼容已有接口技術 （SATA，PCI等）

而 eMMC 和 UFS主要都是針對移動設備發明的，它們需要：

適當的容量

適當的性能

對功耗 ，體積的要求極其敏感

僅需遵循一定的接口標準 （稍後解釋）

為了直觀感受一下區別，我剛才特意找來了一個 PCIe 的 SSD，如下圖，上面黑色的芯片就是Flash：

我又拆了一個手機，它裡面的 Flash 芯片是這樣的（中間那個最大的黑色芯片）：

看到區別了嗎？ （之前寫的文章各種被人盜轉，只好給圖打碼了，見諒）

一個SSD，為了達到高並行高性能的要求，有多個Flash 芯片，這樣就可以在每個芯片上進行相互獨立的讀寫操作，以並行性來提高硬盤吞吐量，還可以增加冗餘備份。而手機中為了節省空間和功耗，通常只有一片密度較高的 Flash 芯片。

管理一個 Flash 芯片，和管理多個 Flash 芯片，策略肯定是不一樣的，因此它們的控制器 （controller）就完全不同了。而且 PC 上需要兼容 SATA 或 PCIe 或 m2 接口，這樣你電腦硬盤壞了的時候，可以拔下來換上另一塊同樣接口的硬盤能照樣用。而手機上的 Flash 芯片大多是直接焊在主板上的，基本上不需要考慮更換的問題，所以只要遵從一個特定標準，能和CPU正常通訊就好了。因此接口的不同也是 SSD 和 eMMC，UFS 的重要區別之一。

好了，SSD 和 （eMMC， UFS）的區別說完了，下面說一下可能很多人會關心的 eMMC 和 UFS 的區別了。

eMMC 和 UFS 都是面向移動端 Flash 的標準，區別在於，二者的接口技術大相徑庭。

eMMC 是一個起源較早的技術，全稱叫 embedded MultiMedia Card，為什麼單單e是小寫呢？因為先有的MMC啊。所謂MMC，大家可能沒聽過但可能見過，相機中用得較多，和SD卡長得很像（之前的圖片就搞錯了，感謝評論中各位的提醒）。

MMC前面加了個embedded，主要就是為了突出現在這個設備是embedded 在電路板上。 eMMC 和 MMC一樣，沿用了 8 bit 的並行接口。在傳輸速率不高的時代，這個接口夠用了。但隨著設備對接口的帶寬要求越來越高，想把並行接口速率提高也越來越難。 eMMC 的最新 5.1標準理論最高值最高可以達到400 MB/s，再往上提高頻率也不是不行，但就未必划算了。

好在這幾年接口串行化大潮轟轟烈烈。所謂接口串行化，簡單來說就是工程師們發現：與其用一個比較寬的並行接口以較低的速率傳輸，用一個串行接口用非常高的速率傳輸似乎更划算一些（帶寬，功率，成本各方面綜合考慮）。所以這個時候 UFS 應運而生，用高速串行接口取代了並行接口，而且還是全雙工的，也就是可以讀寫同時進行。所以相比 eMMC， UFS的理論性能提高不少，甚至可以達到一些SSD的水準。可以在下圖直觀感受一下，藍色的是UFS，紅色的是eMMC，當然是越高越好：

（圖片引自[1] Micron 的文檔)

最後，大家可能比較關心的一個問題：我設計好了一個使用UFS的系統，然後悲傷地發現沒有UFS可以用了，那能不能直接換成eMMC呢？

答案是不行的，因為 UFS 和 eMMC 接口完全不兼容，控制器也不可通用。下面兩個示意圖分別是eMMC和UFS的接口（圖片引自[2][3] JEDEC標準）。

即使是示意圖，也能看出兩者的明顯差別。 eMMC有兩條總線，分別傳輸指令數據輸入和輸出，而且因為是並行總線還要有額外的data strobe。而UFS則是有兩條差分的數據lane，指令和數據都是以packet的形式發送的。就更不要提二者的信號線的電氣特性也有很大差別了。這些將直接導致控制側（CPU那邊）SoC 的控制器和電路設計會有很大不同。

所以一個系統的SoC以及電路板一定要經過重新設計，才能把 UFS 替換成 eMMC，這不是在生產線上換個 Flash 芯片那麼簡單的事兒，還得經過比較長時間的設計和測試才行。否則想要快速拿出替代方案的話，恐怕從一開始就要設計兼容兩套方案了，嗯。

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[1] UFS is here, and it’s very fast!

[2] JEDEC-JESD84-B51

[3] JEDEC-JESD220C

備註：轉自知乎