لا تخبرنا Apple كثيرًا عن الدواخل الداخلية لأجهزتها. وكأنه يختبئ منا سرا رهيب!
على سبيل المثال ، هل تعلم أن iPhone و Android يستخدمان نوعًا مختلفًا تمامًا من ذاكرة الفلاش؟ NVMe على iPhone و UFS على Android.
ربما هذا هو سر سرعة أجهزة آبل؟ اليوم سنكتشف كيف تعمل ذاكرة الفلاش. اكتشف كيف تختلف معايير الذاكرة؟ والأهم من ذلك - دعنا نقارن من هو أسرع من Android أو iPhone! لن تجد مثل هذه المعلومات في أي مكان آخر. لذا تابع القراءة وراقب حتى النهاية!
ذاكرة متنقله
لنبدأ بحقيقة أنه في محركات الأقراص المحمولة وبطاقات الذاكرة والهواتف الذكية وأقراص SSD - يستخدمون نفس نوع الذاكرة في كل مكان - ذاكرة فلاش. هذه تقنية حديثة حلت محل وسائط التخزين المغناطيسية ، أي محركات الأقراص الثابتة.
الفلاش له العديد من المزايا. إنها موفرة للطاقة ورخيصة ومتينة ومضغوطة بجنون. شريحة بحجم العملة المعدنية تتسع لما يصل إلى تيرابايت من البيانات!
حجم شريحة Toshiba في الصورة 16x20 مم ،
لكن كيف يمكنك تخزين هذه الكميات الضخمة من المعلومات بمثل هذه الأحجام الصغيرة؟
كيف تعمل ذاكرة الفلاش؟
دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل ذاكرة الفلاش.
الوحدة الأساسية لذاكرة الفلاش الحديثة هي خلية CTF. إنه يرمز إلى خلية ذاكرة Charge Trap Flash ، أي الذاكرة مع مصيدة الشحن. وهذا ليس نوعًا من المصيدة التصويرية ، ولكنه فخ حقيقي.
هذه الخلية قادرة على حبس الإلكترونات داخل نفسها وتخزينها لسنوات! مثل فخ من فيلم "Ghostbusters". لذا ، حتى إذا لم يكن SSD الخاص بك متصلاً بأي شيء وكان مستلقياً على منضدة ، يجب أن تعلم أنه مليء بالطاقة.
يفسر الكمبيوتر وجود أو عدم وجود شحنة في الخلية على أنها أصفار وآحاد. بشكل عام ، مثل كل شيء في عالم التكنولوجيا.
هناك العديد من هذه الخلايا وهي تقف واحدة فوق الأخرى. لذلك ، يسمى هذا الترتيب للخلايا Vertical NAND أو VNAND. إنه فعال للغاية ومنظم بشكل مثير للاهتمام.
ذاكرة متعددة الطوابق
القليل من التشبيه. تخيل أن الذاكرة عبارة عن مجمع سكني ضخم متعدد الطوابق تكون فيه كل شقة عبارة عن خلية ذاكرة.
لذلك ، في مبنى واحد من هذا المجمع السكني ، يوجد دائمًا 6 مداخل ، 32 شقة تقع في كل طابق من مدخل واحد ، أي خلايا الذاكرة. ويمكن أن يحتوي هذا المنزل على ما يصل إلى 136 طابقًا ، ولكن فقط إذا كان هذا هو أحدث منزل. يسمى هذا المنزل مع ستة مداخل كتلة الذاكرة.
لماذا أنا كل هذا؟ يتم تنظيم ذاكرة NAND بطريقة لا يمكنها ببساطة قراءة البيانات وكتابتها إلى خلية معينة أو بئر أو شقة. تقرأ على الفور المدخل بأكمله أو تكتبه!
وإذا كنت بحاجة إلى حذف شيء ما ، فسيتم مسح المنزل بأكمله مرة واحدة ، أي كتلة من الذاكرة. حتى لو قررت التخلص من السجادة في نفس الشقة ، فلا يهم. سيتم هدم المنزل كله!
لذلك ، قبل حذف أي شيء ، يجب عليك أولاً نسخ جميع المعلومات إلى الكتلة المجاورة.
وإذا كان هناك القليل من الذاكرة المتبقية على القرص ، أقل من 30٪ من الإجمالي ، فإن سرعة هذا القرص تتباطأ كثيرًا. ببساطة لأنه يتعين عليك البحث عن مساحة نسخ كتلة مجانية.
لذا ، تأكد من عدم امتلاء مساحة تخزين هاتفك أو SSD بأكثر من 70٪! خلاف ذلك ، كل شيء سيكون ممل.
بالمناسبة ، للسبب نفسه ، فإن محو المعلومات يستهلك طاقة أكثر بكثير من القراءة والكتابة. لذلك ، إذا كنت تريد حفظ البطارية ، فاحذف الملفات أقل!
اسمحوا لي أن أذكرك أن محركات الأقراص الثابتة ، وهي محركات أقراص صلبة ، تمثل مشكلة مختلفة. تتم قراءة المعلومات من خلية واحدة في كل مرة. يدور محرك الأقراص الثابتة ويتحرك رأس القراءة ذهابًا وإيابًا عبر سطح القرص بالكامل. وإذا تم تقسيم الملفات إلى أجزاء مخزنة في أطراف مختلفة من القرص ، تنخفض السرعة. لذلك ، فإن إلغاء التجزئة مفيد لمحرك الأقراص الصلبة.
ما هي المواصفات؟
لكن العودة إلى ذاكرة فلاش. وبطبيعة الحال ، فإن الشريحة التي تحتوي على ذاكرة بحد ذاتها لا فائدة منها لأن هذا الهيكل المعقد بأكمله يحتاج إلى إدارته بطريقة ما. لذلك ، هناك مكدسات تقنية كاملة تحكم كل شيء. يطلق عليهم المعايير أو المواصفات.
مرة أخرى!
هناك شريحة بذاكرة فلاش ، عادة ذاكرة NAND. يتم تخزين البيانات هناك.
ثم هناك مواصفات - مجموعة كاملة من التقنيات حول الرقاقة والبرمجيات والأجهزة التي توفر التفاعل مع الذاكرة. كلما كانت المواصفات أكثر ذكاءً ، زادت سرعة عمل الذاكرة.
إذن ما هي المواصفات المستخدمة في هواتفنا الذكية وأيها أذكى؟ دعونا نفهم ذلك.
eMMC
دفع إصدار أول جهاز iPhone في عام 2007 إلى التخلص التدريجي من بطاقات الذاكرة. هناك حاجة إلى معيار جديد لذاكرة فلاش منخفضة التكلفة للأجهزة المحمولة. هذه هي الطريقة التي ظهرت بها eMMC ، والتي تعني بطاقة الوسائط المتعددة المضمنة أو بطاقة الوسائط المتعددة المضمنة. هذا هو ، تمامًا مثل eSIM (بطاقة SIM المضمنة).
تم تحديث معيار eMMC تدريجياً وازدادت سرعته. ولا يزال eMMC مستخدمًا في معظم الهواتف الذكية ، ولكن من الواضح أن هذا المعيار ليس صاحب سجل في السرعة ويفقد الكثير من محركات أقراص SSD نفسها.
UFS
ثم في عام 2014 ظهر معيار جديد باسم غير متواضع Universal Flash Storage أو UFS! كان المعيار الجديد أفضل من eMMC بكل طريقة.
أولا ، UFS لديه واجهة تسلسلية. هذا يعني أنه يمكنك الكتابة والقراءة في نفس الوقت. يمكن لـ eMMC فعل شيء واحد فقط. لذلك ، UFS أسرع!
ثانيًا ، يكون ضعف كفاءة الطاقة عند الخمول.
يعمل بشكل أفضل مع ملف المبادلة عندما تكون ذاكرة الوصول العشوائي ممتلئة. ومع ذلك ، هناك بطاقات ذاكرة UFS يمكن دمجها بسلاسة في وحدة التخزين الداخلية! هذه ذاكرة معيارية كاملة!
بالمناسبة ، لهذا السبب ، تسمى الذاكرة الداخلية للهاتف بشكل صحيح eUFS. مضمن ، تتذكر.
تم إطلاق UFS على الفور في الإصدار 2.0 في عام 2015 ، وكان أول هاتف بهذا المعيار هو Samsung Galaxy S6. كانت شركة Samsung فخورة جدًا بسرعة الذاكرة لدرجة أنها تخلت عن فتحة microSD من Galaxy S6. يبدو أن مصير معايير ذاكرة الفلاش أمر مفروغ منه - ها هو الملك الجديد. محرك أقراص فلاش USB الجديد في العالم.
لكن فجأة يخرج iPhone 6s ونراه!
ماذا؟ كيف يكون هذا ممكنا؟ ما معجزة الذاكرة في هذه الآيفون؟ يبدو أن آبل سارت في طريقها الخاص. إذا كانت معايير eMMC و UFS ورثة نوعًا من بطاقات ذاكرة الأطفال ، فإن الذاكرة الموجودة في iPhone هي الوريث المباشر لمحركات أقراص SSD البالغة. لأن iPhone يستخدم مواصفات ذاكرة NVMe. يتم استخدام نفس الذاكرة في أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
NVMe
يصعب فك تشفير اسم NVMe - NVM Express (NVMe ، NVMHCI - من مواصفات واجهة وحدة تحكم مضيف الذاكرة غير المتطايرة باللغة الإنجليزية).
لكن الكلمة الأساسية في العنوان هي Express! لماذا ا؟
تم تصميم مواصفات NVMe خصيصًا لمحركات أقراص NAND SSD القائمة على PCI Express.
تم بناء NVMe من الألف إلى الياء كطريقة جديدة للعمل بكفاءة مع محركات أقراص الحالة الصلبة. لقد أزالوا كل شيء غير ضروري منه وركزوا على السرعة.
لذلك ، نظرًا لقصر مكدس التكنولوجيا ، تتمتع NVMe بميزة كبيرة على بقية معايير كتل الكتابة والقراءة العشوائية.
ماذا يعني؟
هذه الخاصية مفيدة بشكل خاص لنظام التشغيل الذي يقرأ باستمرار ويولد مجموعة من ملفات 4KB الصغيرة. قراءة وكتابة NVMe بشكل عشوائي هو ما يجعل iPhone سريعًا للغاية.
ولكن ، بطبيعة الحال ، لا تستطيع Apple فقط وضع محرك أقراص SSD كامل في الهاتف الذكي. قاموا بتعديل بروتوكول NVMe وطوروا وحدة تحكم PCI-E المخصصة الخاصة بهم.
لذلك ، ما هو موجود في iPhone هو حل فريد تمامًا وكان ثوريًا في وقت ما. ولم يقولوا أي شيء عنها! كما تفعل Apple دائمًا.
إنها نفس القصة مع MacBook. كانت شركة آبل أول من تخلص من الأقراص الصلبة. ودائمًا ما يضعون أسرع ذاكرة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة. هذا هو السبب إلى حد كبير ، حتى على الأجهزة الأضعف ، تشعر أجهزة Mac بأنها أسرع من أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تعمل بنظام Windows.
الاختبارات
لكن عد إلى الهواتف الذكية. اكتشفنا أن Android يستخدم ذاكرة UFS وأن أجهزة iPhone تستخدم NVMe. لكن المشكلة تكمن في صعوبة تحديد الذاكرة الأسرع بالفعل.
دعنا نقول فقط إنها مقارنة رائعة من Micron. بناءً على جهاز Android مخصص ، قارنوا NVMe و UFS 2.1 وحصلوا على ميزة NVMe من جميع النواحي! مثل هؤلاء:
- الكتابة المتسلسلة> 28٪
- القراءة المتسلسلة> 15٪ أسرع في القراءة المتسلسلة.
- IOPS (كتابة وقراءة عشوائية)> 30٪
CPDT Benchmark
لكن من يهتم؟ يوجد الآن العديد من الأماكن التي يوجد بها UFS 3.0 ، وفي Redmi K30 Pro يوجد بشكل عام UFS 3.1.
مجرد إلقاء نظرة على UFS 3.1 أسرع من UFS 2.0 في مؤشرات مختلفة تصل إلى 8 مرات. إليك ما يمكن مقارنته!
UFS 2.0 مقابل UFS 3.1
- القراءة المتتابعة - 6X
- الكتابة المتسلسلة - 8X
- قراءة عشوائية - 5.3X
- كتابة عشوائية - 5X
لذلك تحتاج فقط إلى تنزيل نفس الاختبار لأجهزة iPhone و Android ، وقد انتهيت! سوف نكتشف من هو البطل. فقط تعرف ماذا؟ لا يوجد مثل هذا الاختبار! صدقنا ، كنا نبحث عن. هناك اختبارات مثيرة للجدل بمنهجية غير مفهومة (PerfomanceTest) ، لكن لا شيء لائق.
باستثناء ... هذا الاختبار الرائع: اختبار القرص عبر النظام الأساسي . يعمل على جميع المنصات ، يتم وصف منهجية الاختبار بالتفصيل. وهناك نتائج اختبار لبعض أجهزة iPhone:
لكن لسوء الحظ ، لم يتم إطلاق إصدار iOS من التطبيق.
لكننا لم نيأس! كما اتضح ، اسم المطور هو مكسيم ، وهو من مينسك. لذلك اتصلنا به وتفضل ماكس بتزويدنا بإصدار مطور من التطبيق لنظام iOS.
لذلك ، من المحتمل أن نكتشف اليوم أين تكون الذاكرة أسرع: على أحدث أجهزة iPhone أو على أروع هواتف Android الذكية:
- iPhone 11 Pro - NVMe
- ون بلس 8 برو - UFS 3.0
- Redmi K 30 Pro - UFS 3.1.1
- و Macbook Pro 16 - NVMe
نتيجة لذلك ، تفوز الصداقة ، في تسجيل متسلسل ، يبدو أن كل شيء جيد جدًا في Apple ، ولكن في حالة عشوائية يتم دمجها تمامًا في الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android. في النسخ - المساواة الحرفية في النتائج. لاحظ أن Poco F2 Pro مع UFS 3.1 أظهر نفسه في الاختبارات بأي شكل من الأشكال وخسر أمام كل من Sony Xperia 1 II و OnePlus 8 Pro. ربما ليس هذا فقط يحل! ولكن بالمقارنة مع NVMe "للبالغين" في أجهزة الكمبيوتر المحمولة ، فإن NVMe المحمول أبطأ بمقدار 3-4 مرات وهذا بالتأكيد غير مشجع. من ناحية أخرى ، هذا يعني أن الهواتف الذكية لديها مجال للنمو!
مرة أخرى ، نريد أن نشكر مكسيم على مساعدته وإرشاداته! تذكر أن الاختبار ليس سهلاً ، لذا إذا تحطمت ، فلا تقسم!