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2025年移动设备的NAND闪存消耗量将是2021年的三倍,5G是推动力

2020-06-17 23:22来源:Counterpoint
导读:因为每个移动设备生成和使用的数据量都是当前设备的数倍。更高的5G吞吐量将推动更丰富的内容流。更高级的AI应用程序将进一步增加存储选择的复杂性。

中国存储网消息,近日,由西部数据Western Digital赞助香港Counterpoint公司发布的一份白皮书,研究了不同5G移动应用的存储需求。本白皮书旨在提高移动设备制造商对5G驱动的应用中存储需求的不同认识,并阐明各种存储类型的特性和差异。

5G增加了复杂性,因为每个移动设备生成和使用的数据量都是当前设备的数倍。更高的5G吞吐量将推动更丰富的内容流。更高级的AI应用程序将进一步增加存储选择的复杂性。在设计阶段的早期考虑存储将有助于提高5G移动设备的性能,并有可能成为竞争产品之间的差异点。

支持5G的移动设备中存储的主要趋势:

  • 顺序读写速度和带宽方面的性能更好
  • 更大容量至256GB,512GB及以上
  • 降低成本,包括3D NAND,TLC,QLC
  • 在架构,寿命,损耗均衡,过度配置方面具有更好的控制器质量
  • 嵌入式存储接口,包括UFS 2.1,UFS 3.x,UFS4.x和PCIe
  • 更好的可靠性以延长设备寿命

5G驱动的关键移动设备包括智能手机,已连接的PC,平板电脑和独立的扩展现实(XR)头戴式显示器(HMD)。所有这些设备将对存储有不同的要求。这些设备中的许多设备还将推动新的用例,如下图所示,可能会产生更多的服务收入:  

 

 

2025年移动设备的NAND闪存消耗量将是2021年的三倍,5G是推动力

 

存储玩家的机会

eMMC 5.1仍然可以满足某些设备最初从4G迁移到5G的需求。然而,由于其高Gbps级吞吐量,UFS接口最适合大多数5G设备。连接的PC将同时需要UFS存储和PCIe SSD,而其他PC将更喜欢UFS作为主要存储接口。

从包装的角度来看,MCP解决方案仅在中低端智能手机中占主导地位。高性能移动设备的系统设计人员更喜欢使用层叠封装(PoP)解决方案,该方案包括低功耗DRAM以及分立的UFS或eMMC。PoP解决方案可以提供比MCP解决方案更好的性能,因为应用处理器(AP)可以在高频下直接与低功耗DRAM通信,以减少AP和RAM通信信号的干扰。 

 

 

2025年移动设备的NAND闪存消耗量将是2021年的三倍,5G是推动力

 

从性能的角度来看,eMMC多年来已成为移动应用程序数据存储的主流。但是,由于eMMC的并行8位传输,其速度已达到极限。结果,UFS有望成为5G时代的主流接口,因为它的串行接口和全双工数据传输协议可以提供eMMC并行8位接口峰值带宽的2至4倍。UFS 2.x和UFS 3.x的最大速度分别可以达到11.6Gbps(1450 MB / s)和23.2Gbps(2,900 MB / s)。两者都比eMMC 5.1的3.2Gbps(400 MB / s)高得多。未来的UFS 4.x甚至可以更快。

 

与eMMC相比,UFS接口与5G中承诺的更高Gbps级吞吐量非常吻合,而eMMC可能是某些5G驱动的移动设备(如相连的PC,XR设备,智能手机和平板电脑)的瓶颈。此外,待机模式下的UFS功耗与eMMC相似。在活动模式下,UFS功耗高于eMMC,但UFS可以快速传输更多数据,从而更快地返回到空闲状态。因此,相比于eMMC,UFS的总体功耗要低得多,并且可以为电池供电的IoT应用节省电池。此外,UFS还提供了更高的整体系统性能和用户体验,这使其成为5G移动设备的内存存储接口的选择。

与5G的1-10 Gbps相比,4G LTE的理论传输速率可以超过1Gbps,但在大多数情况下,实际速度仍低于500Mbps。基于5G的XR,在线游戏和8K视频将需要6 Gbps的速度,因此UFS在这些应用中至关重要。

2025年移动设备的NAND闪存消耗量将是2021年的三倍,5G是推动力

结论与建议

  • UFS是最适合5G驱动的移动设备的接口。其快速的速度和响应能力可以满足5G时代的即时启动,快速启动,多任务处理和多处理要求。而且,它消耗的功率更少,因此可以延长电池寿命。
  • 随着5G的大带宽和低延迟,移动游戏流媒体将强劲增长。内容提供商需要了解5G的功能,要求和局限性,并在任何设备上通过云流设计高质量的手机游戏。
  • NAND闪存的价格正在下降。但是,以5G为中心的设备将需要高性能的存储解决方案。移动设备制造商必须了解不同类型的闪存的特性,才能选择合适的存储器来满足其应用程序的性能要求。
  • 为了在5G时代取得成功,闪存制造商必须了解这些5G设备的需求和对存储的影响,并认识到各种应用的市场潜力,以提供正确的解决方案
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