A Apple não nos diz muito sobre o interior de seus dispositivos. Como se estivesse escondendo de nós um segredo terrível!
Por exemplo, você sabia que o iPhone e o Android usam um tipo de memória flash completamente diferente? NVMe no iPhone e UFS no Android.
Talvez seja este o segredo da velocidade dos dispositivos Apple? Hoje vamos descobrir como funciona a memória flash. Descubra como os padrões de memória diferem? E o mais importante - vamos comparar quem é mais rápido do que Android ou iPhone! Você não encontrará essas informações em nenhum outro lugar. Portanto, leia e observe até o fim!
Memória flash
Vamos começar com o fato de que em drives flash, cartões de memória, smartphones e discos SSD, eles usam o mesmo tipo de memória em todos os lugares - memória flash. Trata-se de uma tecnologia moderna que substituiu as mídias magnéticas de armazenamento, ou seja, os discos rígidos.
O Flash tem muitas vantagens. É energeticamente eficiente, barato, durável e incrivelmente compacto. Um chip do tamanho de uma moeda cabe até um terabyte de dados!
O tamanho do chip da Toshiba na foto é 16x20 mm.
Mas como você consegue armazenar uma quantidade tão grande de informações com tamanhos tão pequenos?
Como funciona a memória flash?
Vamos dar uma olhada em como funciona a memória flash.
A unidade básica da memória flash moderna é uma célula CTF. Significa Charge Trap Flash memory cell, ou seja, Memory with a Charge Trap. E esta não é uma espécie de armadilha figurativa, mas real.
Esta célula é capaz de bloquear elétrons dentro de si mesma e armazená-los por anos! Uma espécie de armadilha do filme Ghostbusters. Portanto, mesmo que seu SSD não esteja conectado a nada e apenas deitado na mesa de cabeceira, você deve saber que ele está cheio de energia.
A presença ou ausência de carga na célula é interpretada pelo computador como zeros e uns. Em geral, como tudo no mundo da tecnologia.
Existem muitas dessas células e elas estão uma acima da outra. Portanto, esse arranjo de células é chamado de NAND vertical ou VNAND. É extremamente eficiente e organizado de forma muito interessante.
Memória de vários andares
Uma pequena analogia. Imagine que a memória é um enorme complexo residencial de vários andares em que cada apartamento é uma célula de memória.
Portanto, em uma casa deste complexo residencial há sempre 6 entradas, 32 apartamentos estão localizados em cada andar de uma entrada, ou seja, células de memória. E pode haver até 136 andares em uma casa como essa, mas apenas se esta for a casa mais moderna. Essa casa com seis entradas é chamada de bloco de memória.
Por que sou tudo isso? A memória NAND é organizada de tal forma que não pode simplesmente ler e gravar dados em uma célula específica, poço ou apartamento. Ela imediatamente lê ou sobrescreve toda a entrada!
E se você precisar deletar alguma coisa, então toda a casa é apagada de uma vez, ou seja, um bloco de memória. Mesmo que você tenha decidido jogar fora o tapete no mesmo apartamento, não importa. A casa inteira vai ser demolida!
Portanto, antes de excluir qualquer coisa, você deve primeiro copiar todas as informações para o bloco adjacente.
E se sobrar pouca memória no disco, menos de 30% do total, a velocidade de tal disco diminui muito. Simplesmente porque você deve procurar um espaço livre para cópias em bloco.
Portanto, certifique-se de que o armazenamento do seu telefone ou SSD não esteja mais de 70% cheio! Caso contrário, tudo ficará enfadonho.
Aliás, pelo mesmo motivo, apagar informações consome muito mais energia do que ler e escrever. Portanto, se você quiser economizar bateria, exclua menos arquivos!
Deixe-me lembrá-lo de que os discos rígidos, que são HDDs, são um problema diferente. As informações são lidas uma célula de cada vez. O disco rígido gira e o cabeçote de leitura se desloca para frente e para trás por toda a superfície do disco. E se os arquivos forem divididos em fragmentos armazenados em extremidades diferentes do disco, a velocidade cai. Portanto, a desfragmentação é útil para o HDD.
O que é uma especificação?
Mas voltando à memória flash. Naturalmente, um chip com memória em si é inútil porque toda essa estrutura complexa precisa ser gerenciada de alguma forma. Portanto, existem pilhas inteiras de tecnologia que controlam tudo. Esses são chamados de padrões ou especificações.
Mais uma vez!
Existe um chip com memória flash, geralmente memória NAND. Os dados são armazenados lá.
E há uma especificação - todo um conjunto de tecnologias em torno do chip, software e hardware, que fornecem interação com a memória. Quanto mais inteligente a especificação, mais rápido a memória funciona.
Então, quais são as especificações usadas em nossos smartphones e qual é o mais inteligente? Vamos descobrir.
eMMC
O lançamento do primeiro iPhone em 2007 levou ao fim dos cartões de memória. É necessário um novo padrão de memória flash de baixo custo para dispositivos móveis. Foi assim que apareceu o eMMC, que significa Embedded Multimedia Card ou Embedded Multimedia Card. Ou seja, exatamente como eSIM (Embedded SIM).
O padrão eMMC foi atualizado gradualmente e sua velocidade cresceu. E o eMMC ainda é usado na maioria dos smartphones, mas esse padrão claramente não é o detentor do recorde de velocidade e está muito atrás dos drives SSD.
UFS
Então, em 2014, um novo padrão apareceu com o nome imodesto de Universal Flash Storage ou UFS! O novo padrão era em todos os sentidos melhor do que o eMMC.
Primeiro, o UFS tem uma interface serial. Isso significa que você pode escrever e ler simultaneamente. O eMMC só podia fazer uma coisa. Portanto, o UFS é mais rápido!
Em segundo lugar, é duas vezes mais eficiente em termos de energia quando ocioso.
Funciona melhor com o arquivo de troca quando a RAM está cheia. E ainda, existem cartões de memória UFS que podem ser perfeitamente integrados ao armazenamento interno! É uma memória modular completa!
Aliás, por esse motivo, é mais correto ligar para a memória interna do telefone eUFS. Incorporado, você se lembra.
O UFS foi lançado imediatamente na versão 2.0 em 2015, e o primeiro telefone com esse padrão foi o Samsung Galaxy S6. A Samsung estava tão orgulhosa da velocidade da memória que até dispensou o slot microSD do Galaxy S6. Parece que o destino dos padrões de memória flash é uma conclusão precipitada - aqui ele é o novo rei. O novo mundo da unidade flash USB.
Mas de repente o iPhone 6s é lançado e nós vemos isso!
O que? Como isso é possível? Qual é o milagre da memória nesses iPhones? Parece que a Apple seguiu seu próprio caminho. Se os padrões eMMC e UFS são herdeiros de algum tipo de cartão de memória infantil, então a memória do iPhone é a herdeira direta dos drives SSD adultos. Porque o iPhone usa a especificação de memória NVMe. A mesma memória é usada em computadores e laptops.
NVMe
O nome NVMe é bastante difícil de decifrar - NVM Express (NVMe, NVMHCI - da Especificação de Interface de Controlador de Host de Memória Não Volátil em inglês).
Mas a palavra-chave do título é Express! Por quê?
A especificação NVMe foi projetada especificamente para SSDs NAND baseados em PCI Express.
O NVMe foi construído do zero como uma nova maneira de trabalhar de forma eficiente com SSDs. Eles removeram tudo o que era desnecessário e se concentraram na velocidade.
Portanto, devido à sua pequena pilha de tecnologia, o NVMe tem uma grande vantagem sobre o resto dos padrões para escrita aleatória e blocos de leitura.
O que isso significa?
Esta propriedade é especialmente útil para um sistema operacional que lê constantemente e gera um monte de pequenos arquivos de 4 KB. A leitura e gravação aleatória NVMe é o que torna o iPhone tão rápido.
Mas, naturalmente, a Apple não poderia simplesmente enfiar um SSD inteiro em um smartphone. Eles modificaram o protocolo NVMe e desenvolveram seu próprio controlador PCI-E personalizado.
Portanto, o que está no iPhone é uma solução absolutamente única e ao mesmo tempo revolucionária. E eles nem falaram nada sobre isso! Como a Apple sempre faz.
É a mesma história com o MacBook. A Apple foi a primeira a abandonar o HDD. E eles sempre colocam a memória mais rápida nos laptops. Em grande parte, é por isso que, mesmo em hardware mais fraco, os Macs são mais rápidos do que os laptops com Windows.
Testes
Mas voltando aos smartphones. Descobrimos que o Android usa memória UFS e os iPhones usam NVMe. Mas o problema é que é difícil dizer qual memória é realmente mais rápida.
Digamos que é uma comparação legal da Micron. Com base em um dispositivo Android personalizado, eles compararam o NVMe e o UFS 2.1 e obtiveram a vantagem do NVMe em todos os aspectos! Como estes:
- Gravação sequencial> 28%
- Leitura sequencial> 15% mais rápida na leitura sequencial.
- IOPS (escrita e leitura aleatória)> 30%
Comparativo de mercado de CPDT
Mas quem se importa? Agora existem muitos lugares onde existe o UFS 3.0, e no Redmi K30 Pro geralmente existe o UFS 3.1.
Basta observar que o UFS 3.1 é mais rápido do que o UFS 2.0 em vários indicadores até 8 vezes. Aqui está o que comparar!
UFS 2.0 vs UFS 3.1
- Leitura sequencial - 6X
- Gravação sequencial - 8X
- Leitura Aleatória - 5,3X
- Gravação Aleatória - 5X
Então você só precisa baixar o mesmo teste para iPhone e Android, e pronto! Vamos descobrir quem é o campeão. Só saber o quê? Esse teste não existe! Acredite em nós, estávamos procurando. Existem testes polêmicos com uma metodologia incompreensível (PerfomanceTest), mas nada decente.
Exceto ... Este teste maravilhoso: Teste de disco de plataforma cruzada . Funciona em todas as plataformas, a metodologia de teste é descrita em detalhes. E há até resultados de teste para alguns iPhones:
Mas azar, a versão iOS do aplicativo nunca foi lançada.
Mas não nos desesperamos! Acontece que o nome do desenvolvedor é Maxim, ele é de Minsk. Portanto, entramos em contato com ele e Max gentilmente nos forneceu uma versão de desenvolvedor do aplicativo para iOS.
Portanto, hoje provavelmente iremos descobrir onde a memória é mais rápida: Nos iPhones mais recentes ou nos smartphones Android mais legais:
- iPhone 11 Pro - NVMe
- Oneplus 8 Pro - UFS 3.0
- Redmi K 30 Pro - UFS 3.1
- e Macbook Pro 16 - NVMe
Como resultado, a amizade vence, em uma gravação sequencial, parece que tudo é muito bom com a Apple, mas em uma arbitrária eles se fundem completamente em smartphones Android. Na cópia - igualdade literal de resultados. Note que o Poco F2 Pro com UFS 3.1 se mostrou nos testes de alguma forma e perdeu tanto para o Sony Xperia 1 II quanto para o OnePlus 8 Pro. Talvez não só isso resolva! Mas em comparação com o NVMe "adulto" em laptops, o NVMe móvel é 3-4 vezes mais lento e isso certamente não é encorajador. Por outro lado, isso significa que os smartphones têm espaço para crescer!
Mais uma vez, queremos agradecer a Maxim por sua ajuda e instruções! Lembre-se, o teste não é fácil, portanto, se você falhar, não xingue!