为什么手机储存芯片传输协议速度已经高于sata但是传输速度感觉还是没电脑快？
你提出的这个问题非常有意思，确实很多人都会有这样的感受：手机闪存读写速度号称已经超越了很多电脑的SATA接口，但实际用起来，感觉打开应用、传输文件还是没那么丝滑，甚至不如一些搭载SATA SSD的电脑。这背后其实牵扯到很多层面，不仅仅是存储芯片本身的理论速度，还有整个手机系统和电脑系统的工作方式、数据传输路径的差异。
咱们就掰开了揉碎了聊聊，为什么会出现这种“理论很强，实际却感觉慢”的情况。
1. 手机存储芯片的“快”与SATA的“快”的定义不同
首先，我们得区分一下手机闪存（通常是UFS，Universal Flash Storage）和SATA SSD的“快”指的是什么。
UFS（手机）的快： UFS协议在设计之初就非常注重并行处理和低延迟。它采用了多线道的MPHY物理层，以及UNIPRO作为传输层。这意味着它能同时处理多个读写命令，而且命令的响应速度非常快。很多UFS版本（比如UFS 3.1、UFS 4.0）的理论顺序读写速度可以轻松达到几GB/s，甚至接近10GB/s。
SATA（电脑）的快： SATA（Serial ATA）协议是为连接传统硬盘和后来逐渐普及的SSD设计的。它是一种串行接口，虽然经过几代更新（SATA I, II, III），但SATA III的理论最高速度被限制在6Gbps，换算成字节大约是600MB/s。这个速度对早期的HDD来说是巨大的飞跃，但对于现代SSD和手机闪存来说，已经不算什么了。
所以，从单纯的“理论顺序读写速度”来看，最新的UFS芯片确实远超SATA。你可以想象成一个超跑的发动机，理论上能跑出几百公里每小时，而SATA SSD的发动机，就像一个性能不错的轿车发动机，理论上只能跑到两百公里。
2. 但“快”不止看理论速度：还有随机读写、延迟、IOPS
然而，存储性能的体验并不仅仅取决于顺序读写速度。在日常使用中，我们更多的是进行大量的随机读写操作，比如打开App（需要加载很多小文件）、切换应用、加载游戏场景等等。
随机读写速度（Random Read/Write）： 这个指标衡量的是存储设备处理大量小文件的能力。手机操作系统、应用商店、社交软件，这些都是由成千上万个小文件组成的。
IOPS（Input/Output Operations Per Second）： 这个单位更直观地反映了单位时间内能完成多少次读写操作。对于随机读写，IOPS是关键。
虽然UFS的顺序读写速度非常亮眼，但它的随机读写和IOPS表现同样出色，并且在很多方面优于传统的SATA SSD。所以，这也不是导致手机感觉慢的主要原因。
3. 真正拉开差距的：系统架构、总线限制与“体验”
那么，为什么我们用起来还是觉得不如电脑快呢？关键在于手机和电脑在系统架构、数据传输路径以及整体设计理念上的差异。
a. 总线和接口的限制：
手机： 手机内部的存储芯片（UFS）通常是通过MIPI MPHY/UNIPRO等高速串行接口连接到SoC（System on a Chip，就是手机的中央处理器和各种核心集成在一起的那颗大芯片）。这个接口的设计是为了在有限的功耗和空间下提供高带宽。然而，这条通路可能并不是直接连接到CPU的核心，而是经过SoC内部的一个存储控制器。此外，还有其他总线（如APCBus、AHB/AXI等）在SoC内部将UFS控制器连接到CPU、GPU、内存控制器等。这些内部总线的带宽、调度和延迟都会影响最终的传输速度。
电脑： 电脑的SATA SSD通常是通过SATA控制器连接到主板，而主板上的SATA控制器又通过PCIe通道连接到CPU。虽然SATA III本身的带宽上限是600MB/s，但PCIe通道的带宽要大得多（比如PCIe 3.0 x4就能提供约4GB/s的带宽）。更关键的是，M.2接口的NVMe SSD，则是直接通过PCIe通道连接到CPU，其速度远超SATA，可以轻松达到数GB/s甚至几十GB/s。所以，当我们将手机的UFS速度与电脑上的PCIe SSD进行比较时，手机理论上可能不如高端NVMe SSD，但即便与SATA SSD比，理论速度也占优。
这里有一个关键点：手机的UFS速度高，但它连接的“桥梁”（SoC内部总线和控制器）可能不是无损的。 手机SoC的设计需要在成本、功耗、体积和性能之间做权衡。它需要同时管理CPU、GPU、内存、通信模块、AI加速器以及存储。这些组件都需要通过SoC内部的总线和缓存进行数据交换。当CPU需要读取UFS中的数据时，这个过程需要经过SoC内部的层层调度和数据路由，每一个环节都可能引入微小的延迟或带宽限制。
b. 操作系统和软件层面的优化：
手机操作系统（Android/iOS）： 手机系统非常强调能效比和响应速度的平衡。为了节省电量和降低发热，系统可能会对存储读写进行一些优化和限制，尤其是在后台操作时。当你在前台运行一个App时，系统会优先保证这个App的流畅度，可能会对后台的存储操作进行一定的优先级调整或限制。而且，手机的存储空间往往是全盘加密的，这也会增加额外的计算开销和延迟。
电脑操作系统（Windows/macOS/Linux）： 电脑系统通常有更高的功耗预算和更强的散热能力，所以它对存储的读写指令可以更激进地处理。操作系统在设计上也更侧重于提供最大化的硬件性能释放。而且，传统的SATA SSD（尽管速度上限低）在PC上的驱动和优化已经非常成熟，很多程序对SATA的读写模式已经做了很好的适配。
c. 应用场景和用户体验的差异：
手机： 手机使用场景非常碎片化，用户频繁地打开、关闭应用，切换后台任务。即使UFS的理论速度很高，但这种频繁的上下文切换会增加系统的调度负担。你感觉到“慢”，可能是因为打开一个复杂App时，需要加载的不仅仅是存储里的数据，还包括内存、CPU和GPU的协同工作。在这个链条的任何一环出现瓶颈，都会影响你的感知。
电脑： 电脑上我们更多的是进行集中的、大型的任务，比如编辑视频、玩大型游戏、处理大型数据集。在这种情况下，即使SATA SSD速度不如手机UFS，但如果它在整个工作流程中不是瓶颈，并且系统的其他部分（如CPU、内存）性能足够，用户也会觉得“快”。而且，电脑上的文件传输，往往是将一个大文件从SATA SSD传到另一个SATA SSD，或者传到U盘、外置硬盘。这种过程相对直接。
d. 缓存和预读机制的差异：
手机： 手机SoC集成了很多缓存（比如CPU缓存、GPU缓存、内存控制器缓存），以及一些针对闪存优化的控制器。这些缓存和预读机制可以显著提升感知速度，但它们的策略和效果也受到操作系统和功耗的限制。
电脑： 电脑的CPU、内存控制器以及SSD控制器都有自己的缓存和预读算法。SSD本身也有自己的DRAM缓存。这些都在共同努力提高速度。
e. 手机存储的“通用性”与电脑的“专业性”：
手机的存储芯片需要同时服务于操作系统、应用、用户数据、相机缓存、视频录制等等，并且要兼顾低功耗和高并发。而电脑上的SATA SSD，其主要任务就是存储系统和用户数据，并且接口和协议的设计更倾向于发挥数据传输的潜力。
打个比方：
想象一下，手机的UFS就像一个多功能高速列车。它理论上可以跑得飞快，而且车厢很多，可以同时载很多乘客（数据）。但是，它需要在城市里穿梭，要经过很多小站点（SoC内部接口）、红绿灯（系统调度）、人流量大的车站（应用切换），而且要考虑节约能源（功耗）。
而电脑的SATA SSD，就像一辆高速公路上的轿车。它的最高时速（理论速度）可能不如列车，但它只需要跑在宽阔的高速公路上（PCIe总线），路上车辆相对少，红绿灯也少，可以直接开到目的地。虽然轿车的“理论极速”低，但它在特定场景下的“实际体验速度”可能更稳定、更直接。
而更快的电脑NVMe SSD，那就是飞机了，速度和效率远超列车和轿车。
总结一下，导致手机存储感觉不如电脑快的主要原因：
1. SoC内部总线和接口的限制： UFS虽然快，但它连接到SoC的内部通道可能不是纯粹的PCIe，而是经过了更多中间环节的SoC总线和控制器，这些会引入额外的延迟和带宽限制。
2. 系统架构和功耗管理： 手机系统在能耗和发热方面的严格限制，导致它在调度存储读写时会更加谨慎，可能不会完全释放硬件的潜力。
3. 操作系统和软件优化： 手机操作系统需要平衡大量后台任务和前台应用的性能，存储访问的优先级和调度策略会影响感知速度。
4. 应用场景的碎片化： 手机频繁的应用切换和任务切换，增加了系统调度的复杂性，使得存储性能的发挥受到整体系统效率的影响。
5. 用户感知： 用户对电脑的“快”和手机的“快”的定义不同。电脑上一次性的大文件传输或加载大型程序，和手机上频繁的小文件读写和应用切换，给人的体验差异很大。
所以，虽然手机闪存的理论速度很惊人，但实际体验是多种因素综合作用的结果。它需要在功耗、体积、成本、以及系统整体的流畅度之间找到一个最佳平衡点。而电脑的存储和系统设计则可以更侧重于原始的传输性能释放。
咱们就掰开了揉碎了聊聊，为什么会出现这种“理论很强，实际却感觉慢”的情况。
1. 手机存储芯片的“快”与SATA的“快”的定义不同
首先，我们得区分一下手机闪存（通常是UFS，Universal Flash Storage）和SATA SSD的“快”指的是什么。
UFS（手机）的快： UFS协议在设计之初就非常注重并行处理和低延迟。它采用了多线道的MPHY物理层，以及UNIPRO作为传输层。这意味着它能同时处理多个读写命令，而且命令的响应速度非常快。很多UFS版本（比如UFS 3.1、UFS 4.0）的理论顺序读写速度可以轻松达到几GB/s，甚至接近10GB/s。
SATA（电脑）的快： SATA（Serial ATA）协议是为连接传统硬盘和后来逐渐普及的SSD设计的。它是一种串行接口，虽然经过几代更新（SATA I, II, III），但SATA III的理论最高速度被限制在6Gbps，换算成字节大约是600MB/s。这个速度对早期的HDD来说是巨大的飞跃，但对于现代SSD和手机闪存来说，已经不算什么了。
所以，从单纯的“理论顺序读写速度”来看，最新的UFS芯片确实远超SATA。你可以想象成一个超跑的发动机，理论上能跑出几百公里每小时，而SATA SSD的发动机，就像一个性能不错的轿车发动机，理论上只能跑到两百公里。
2. 但“快”不止看理论速度：还有随机读写、延迟、IOPS
然而，存储性能的体验并不仅仅取决于顺序读写速度。在日常使用中，我们更多的是进行大量的随机读写操作，比如打开App（需要加载很多小文件）、切换应用、加载游戏场景等等。
随机读写速度（Random Read/Write）： 这个指标衡量的是存储设备处理大量小文件的能力。手机操作系统、应用商店、社交软件，这些都是由成千上万个小文件组成的。
IOPS（Input/Output Operations Per Second）： 这个单位更直观地反映了单位时间内能完成多少次读写操作。对于随机读写，IOPS是关键。
虽然UFS的顺序读写速度非常亮眼，但它的随机读写和IOPS表现同样出色，并且在很多方面优于传统的SATA SSD。所以，这也不是导致手机感觉慢的主要原因。
3. 真正拉开差距的：系统架构、总线限制与“体验”
那么，为什么我们用起来还是觉得不如电脑快呢？关键在于手机和电脑在系统架构、数据传输路径以及整体设计理念上的差异。
a. 总线和接口的限制：
手机： 手机内部的存储芯片（UFS）通常是通过MIPI MPHY/UNIPRO等高速串行接口连接到SoC（System on a Chip，就是手机的中央处理器和各种核心集成在一起的那颗大芯片）。这个接口的设计是为了在有限的功耗和空间下提供高带宽。然而，这条通路可能并不是直接连接到CPU的核心，而是经过SoC内部的一个存储控制器。此外，还有其他总线（如APCBus、AHB/AXI等）在SoC内部将UFS控制器连接到CPU、GPU、内存控制器等。这些内部总线的带宽、调度和延迟都会影响最终的传输速度。
电脑： 电脑的SATA SSD通常是通过SATA控制器连接到主板，而主板上的SATA控制器又通过PCIe通道连接到CPU。虽然SATA III本身的带宽上限是600MB/s，但PCIe通道的带宽要大得多（比如PCIe 3.0 x4就能提供约4GB/s的带宽）。更关键的是，M.2接口的NVMe SSD，则是直接通过PCIe通道连接到CPU，其速度远超SATA，可以轻松达到数GB/s甚至几十GB/s。所以，当我们将手机的UFS速度与电脑上的PCIe SSD进行比较时，手机理论上可能不如高端NVMe SSD，但即便与SATA SSD比，理论速度也占优。
这里有一个关键点：手机的UFS速度高，但它连接的“桥梁”（SoC内部总线和控制器）可能不是无损的。 手机SoC的设计需要在成本、功耗、体积和性能之间做权衡。它需要同时管理CPU、GPU、内存、通信模块、AI加速器以及存储。这些组件都需要通过SoC内部的总线和缓存进行数据交换。当CPU需要读取UFS中的数据时，这个过程需要经过SoC内部的层层调度和数据路由，每一个环节都可能引入微小的延迟或带宽限制。
b. 操作系统和软件层面的优化：
手机操作系统（Android/iOS）： 手机系统非常强调能效比和响应速度的平衡。为了节省电量和降低发热，系统可能会对存储读写进行一些优化和限制，尤其是在后台操作时。当你在前台运行一个App时，系统会优先保证这个App的流畅度，可能会对后台的存储操作进行一定的优先级调整或限制。而且，手机的存储空间往往是全盘加密的，这也会增加额外的计算开销和延迟。
电脑操作系统（Windows/macOS/Linux）： 电脑系统通常有更高的功耗预算和更强的散热能力，所以它对存储的读写指令可以更激进地处理。操作系统在设计上也更侧重于提供最大化的硬件性能释放。而且，传统的SATA SSD（尽管速度上限低）在PC上的驱动和优化已经非常成熟，很多程序对SATA的读写模式已经做了很好的适配。
c. 应用场景和用户体验的差异：
手机： 手机使用场景非常碎片化，用户频繁地打开、关闭应用，切换后台任务。即使UFS的理论速度很高，但这种频繁的上下文切换会增加系统的调度负担。你感觉到“慢”，可能是因为打开一个复杂App时，需要加载的不仅仅是存储里的数据，还包括内存、CPU和GPU的协同工作。在这个链条的任何一环出现瓶颈，都会影响你的感知。
电脑： 电脑上我们更多的是进行集中的、大型的任务，比如编辑视频、玩大型游戏、处理大型数据集。在这种情况下，即使SATA SSD速度不如手机UFS，但如果它在整个工作流程中不是瓶颈，并且系统的其他部分（如CPU、内存）性能足够，用户也会觉得“快”。而且，电脑上的文件传输，往往是将一个大文件从SATA SSD传到另一个SATA SSD，或者传到U盘、外置硬盘。这种过程相对直接。
d. 缓存和预读机制的差异：
手机： 手机SoC集成了很多缓存（比如CPU缓存、GPU缓存、内存控制器缓存），以及一些针对闪存优化的控制器。这些缓存和预读机制可以显著提升感知速度，但它们的策略和效果也受到操作系统和功耗的限制。
电脑： 电脑的CPU、内存控制器以及SSD控制器都有自己的缓存和预读算法。SSD本身也有自己的DRAM缓存。这些都在共同努力提高速度。
e. 手机存储的“通用性”与电脑的“专业性”：
手机的存储芯片需要同时服务于操作系统、应用、用户数据、相机缓存、视频录制等等，并且要兼顾低功耗和高并发。而电脑上的SATA SSD，其主要任务就是存储系统和用户数据，并且接口和协议的设计更倾向于发挥数据传输的潜力。
打个比方：
想象一下，手机的UFS就像一个多功能高速列车。它理论上可以跑得飞快，而且车厢很多，可以同时载很多乘客（数据）。但是，它需要在城市里穿梭，要经过很多小站点（SoC内部接口）、红绿灯（系统调度）、人流量大的车站（应用切换），而且要考虑节约能源（功耗）。
而电脑的SATA SSD，就像一辆高速公路上的轿车。它的最高时速（理论速度）可能不如列车，但它只需要跑在宽阔的高速公路上（PCIe总线），路上车辆相对少，红绿灯也少，可以直接开到目的地。虽然轿车的“理论极速”低，但它在特定场景下的“实际体验速度”可能更稳定、更直接。
而更快的电脑NVMe SSD，那就是飞机了，速度和效率远超列车和轿车。
总结一下，导致手机存储感觉不如电脑快的主要原因：
1. SoC内部总线和接口的限制： UFS虽然快，但它连接到SoC的内部通道可能不是纯粹的PCIe，而是经过了更多中间环节的SoC总线和控制器，这些会引入额外的延迟和带宽限制。
2. 系统架构和功耗管理： 手机系统在能耗和发热方面的严格限制，导致它在调度存储读写时会更加谨慎，可能不会完全释放硬件的潜力。
3. 操作系统和软件优化： 手机操作系统需要平衡大量后台任务和前台应用的性能，存储访问的优先级和调度策略会影响感知速度。
4. 应用场景的碎片化： 手机频繁的应用切换和任务切换，增加了系统调度的复杂性，使得存储性能的发挥受到整体系统效率的影响。
5. 用户感知： 用户对电脑的“快”和手机的“快”的定义不同。电脑上一次性的大文件传输或加载大型程序，和手机上频繁的小文件读写和应用切换，给人的体验差异很大。
所以，虽然手机闪存的理论速度很惊人，但实际体验是多种因素综合作用的结果。它需要在功耗、体积、成本、以及系统整体的流畅度之间找到一个最佳平衡点。而电脑的存储和系统设计则可以更侧重于原始的传输性能释放。
网友意见
UFS v2.0是总线协议，不是固件速度，手机传输的速度瓶颈在闪存（准确的说是MLC）上，所以提升协议对性能提升并不明显。
总线协议相当于路，数据相当于路上的车拉的货，路宽了肯定能跑更多的车，但前提是得有那么多车。
拿一块1990年产的硬盘，不管换SATA2还是SATA3，速度一样上不去，传输速度瓶颈在设备那边，跟总线没太大关系。就像早期的USB3.0 U盘也很难达到很高的速度一样，flash不快能有什么办法？
据说单个MLC的速度目前是有上限的，大概是40MB/s上下（不是专门做这个的，不是特别了解）。超过这个速度上限，要么并发，要么控制器加缓存。不管是并发还是加缓存，体积肯定不小，TF卡上肯定很难做到。
为什么同样是Flash，SSD就能比3.0 U盘快那么多？因为SSD内部可以做很多通道，因为SSD控制器上可以加缓存，U盘上没有那么大的空间，要搞小型化成本就上去了。
有PCI-E的SSD，速度也没见快多少。把闪存做成存储介质并不困难，难的是怎么做高速控制器，并且还要小型化。
其实想要快也不是太难，前提是要花钱，我相信把高速SSD做到TF卡那么大不是完全不可能，问题是做出来没人买得起，肯定比手机卖的还贵。
协议速度是很快，但是你芯片速度没那么快啊。。。
还有，现在计算机速度瓶颈在于随机读写速度。现有的UFS2.0手机随机读写速度也就20MBps左右，离电脑SSD的水平尚有差距，离UFS的协议速度就差更远了。
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