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手机内存科普：你说的“内存”其实不是内存？

很长一段时间以来 ， 普通用户对“内存”和“闪存”都不甚了解 ， 在日常交流中常常会出现一些交流的困难 。 今年 ， 旗舰手机基本都标配了UFS3.0（或3.1）、LPDDR5 ， 普通用户对这些名词大概更是一头雾水 。 今天 ， 我们就来简单聊一下手机内存和存储 ， 厘清一些常见的误区 ， 同时 ， 也为不太了解这些知识的用户提供一些购机参考 。
内存、存储 ， 傻傻分不清楚
小白用户问：“我想要一部内存大点的手机 ， 该怎么选？”这个时候 ， 对手机有一定了解的人通常会进一步了解他的意思 ， 也许他是想要一部存储空间更大的手机 ， 也许他就是想要一部大内存的手机 。 对“内存”这个词的误用 ， 确实会影响到沟通 。 而且 ， 这种误用并不罕见 ， 在今日头条“手机内存”的相关文章中 ， 一些科技自媒体也会误用“内存”这个词 ， 这让“内存”变得更为混乱 。
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想要不因为误用造成沟通上的困难 ， 分清“内存”和“闪存”的关系就显得尤为重要 ， 下面简单介绍一下手机的内存和闪存 。 手机其实也是个基础的计算机设备 ， 因此 ， 内存和闪存的概念也来自计算机系统 ， 下面的说法部分参考计算机系统 。
内存和闪存都属于存储器 ， 它们分属不同的存储器层次 。 下图是存储器的金字塔式结构 ， 摘自权威教材《深入理解计算机系统（第三版）》 ， 手机的内存 ， 也就是图中的主存 ， 闪存类似于本地磁盘 ， 而高速缓存一般存在于CPU中（可以在CPU芯片上 ， 也可以在片下） 。 它们之间的关系 ， 简单地说是这样的：CPU从内存中读取数据 ， 而内存从闪存中加载数据 。
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手机的内存是什么？
内存 ， 英文缩写为RAM（RandomAccessMemory ， 随机存取存储器） ， 内存又称主存（Mainmemory） ， 即手机（电脑）内部最主要的存储器 ， 内存从磁盘（也就是手机中的闪存）中加载各种应用和数据 ， 而CPU需要从内存中读出程序才能运行 。 一般来说 ， 存储在磁盘中的程序必须加载到内存中才能运行 。 （下图摘自《程序是怎样跑起来的》一书）
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事实上RAM分为两类：静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）,这当中涉及到比较复杂的原理 ， 但我们可以理解的是 ， SRAM的访问速度比DRAM更快 ， 但也贵得多 ， 所以SRAM被用于高速缓存中（见上文中提到的存储器层次结构图） ， 手机和电脑内存用的都是DRAM 。
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DRAM的种类也有很多 ， 我们比较常见的是双倍数据速率同步DRAM(DoubleData-RateSynchronousDRAM,DDRSDRAM) ， 也就是所谓的DDR内存 。 智能手机上使用的是专门的移动DDR ， 也就是各种手机参数中提到的LPDDR ， 即LowPowerDDR ， 是一种低电压的DDR 。
随着处理器的速度不断提升 ， 内存厂商也会不断对内存进行升级 ， 今年旗舰机标配的LPDDR5 ， 就是手机上的第五代内存 。 LPDDR5的相关标准由JEDEC固态技术协会于2019年2月19日制定 ， 该标准规定LPDDR5的I/O速率比上一代LPDDR4高50％ ， 并降低功耗 。 比如三星生产的LPDDR5 ， 速度比上代快1.5倍 ， 功耗却降低了20% 。
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普通用户想要了解手机的内存大小 ， 可以参看包装盒上的配置信息 ， 同时 ， 在很多手机中 ， 打开后台也能看到内存的占用情况 。 不过 ， 目前手机的内存已经基本够用 ， 所以日常使用中没有必要不断清理内存 。 对于iPhone用户 ， 根据苹果官方的说法 ， 经常清理iPhone的后台可能还会影响手机的续航 。
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手机的闪存是什么？
实际上我们刚才已经提到过 ， 内存和闪存都属于存储器 ， CPU一般需要通过内存读取数据才能运行程序 ， 而内又存需要从存储中加载数据 。 所以 ， 手机的闪存实际上就是用来存储各种应用程序和数据的存储器 。
既然都是存储器 ， 为什么不直接使用内存来存储数据呢？
首先当然是因为贵 ， 内存的价格是远远高于闪存的 。 市面上主流厂商一条8GB的内存条 ， 最起码也要200元以上 ， 而比较好的500GB固态硬盘 ， 价格一般也不会超过1000 ， 可以算一下 ， 1GB内存和闪存的价格差距有多大？回到手机 ， 一部8GB+128GB的手机 ， 相同价位下 ， 你可以得到128GB的闪存 ， 但是内存只有可怜的8GB 。
更关键的是 ， 内存不能长时间保存数据 。 SRAM由一系列晶体管构成 ， 而DRAM由电容器构成（下图是两种RAM的基本单元） 。 无论是SRAM还是DRAM ， 它们都需要通电来保存数据 ， 一旦切断电源 ， 它们保存的所有数据都会消失 ， 这类存储器又被称为易失性存储器（Volatilememory） 。
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为了长时间保存数据 ， 就需要用到非易失性存储器（Non-volatilememory） ， 这样即使电源断开 ， 保存在存储器中的数据也不会丢失 ， 重新供电以后 ， 这些数据依然可以读取 。 非易失性存储器有ROM、固态硬盘、光存储（光盘）、磁存储（硬盘、软盘、磁带）等 。 我们手机使用的内存 ， 就属于ROM的一种 。
ROM是英语Read-OnlyMemory的缩写 ， 翻译为“只读存储器” ， 由于历史原因 ， 虽然ROM被称为“只读存储器” ， 但有的类型是既可以读也可以写的 ， 常见的ROM有以下几类：
PROM(ProgrammableROM ， 可编程ROM)：只能被编程一次
EPROM(ErasableProgrammableROM,可擦写可编程ROM）：EPROM能够被擦除和重编程的次数的数量级可以达到1000次 。
闪存（flashmemory)：)：是一类非易失性存储器 ， 基于EEPROM ， 它已经成为了一种重要的存储技术 。
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智能手机上使用的就是闪存技术 ， 2016年以前 ， 智能手机和平板电脑都使用的是一种叫做eMMC（EmbeddedMultimediaCard ， 嵌入式多媒体卡）的技术 ， 智能手机上使用的最后一个版本是2015年2月发布的eMMC5.1版本 。 2016年起UFS逐渐占领市场 ， eMMC逐渐淡出我们的视野 。
UFS（英文：UniversalFlashStorage） ， 即通用闪存存储 ， 是一种设计用于数字相机、智能电话等消费电子产品使用的闪存存储规范 。 2011年 ， JEDEC固态技术协会（JEDEC）研发了UFS1.0标准 ， 到2020年1月30日 ， 这个协议已经发展到了UFS3.1 。
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今年发布的大部分旗舰手机 ， 都搭载了UFS3.0的闪存 ， 有的甚至已经用上了UFS3.1 。 从eMMC5.1到今天的UFS3.0 ， 手机闪存的读写速度已经发生了翻天覆地的变化 ， 而且 ， 闪存的性能变得更强 ， 功耗却在逐渐降低 。
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“内存”和“运存”可能都是错误用法
我们在开头提到过 ， 许多科技自媒体都误用了“内存”这个词 ， 在他们的语境里 ， “内存”成了闪存的代称 。 这基本上可以说是错误的叫法 ， 因为这个来自计算机系统的词汇 ， 从一开始就指的是作为随机存储器的内存 。 现在放到同属计算机的智能手机身上 ， 很容易形成误导 。 至于将内存称呼为“运存” ， 应该也是不太严谨的说法 ， 我在可信度较高的维基百科 ， 以及权威的大学教材上 ， 都找不到“运存”的说法 。
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内存和存储空间越大 ， 手机越流畅？
除了对手机内存的误解 ， 很多人还常常误以为认为内存和存储空间越大 ， 手机就越流畅 ， 手机卖场里也常常充斥着类似的说法 。 实际上影响手机流畅程度的因素主要来自软件优化和硬件配置 。 就硬件配置来说 ， 也不是内存和存储空间越大 ， 手机越流畅 。
内存、存储和处理器可能是影响手机流畅程度最关键的三个硬件因素 ， 以仓库货运作为类比 ， 存储相当于仓库 ， 内存相当于工人用的手推车 ， 而处理器就类似工人 ， 仓库 ， 也就是存储决定了货物（也就是应用和数据）的总量；手推车（相当于内存）决定了工人一次可以搬运多少货物；工人本身的素质（也就是CPU）决定了你搬运货物的效率 。
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仓库（存储）和手推车（内存）再大 ， 工人能力有限 ， 搬运货物的速度也不会太快 。 而且 ， 可能工人（CPU）对效率的影响才是决定性的 ， 内存和存储空间的影响相对反而小一些 。 所以 ， 在购机时 ， 还是不用盲目最求大内存和多存储空间 ， 平衡自己的需求才是最重要的 。
【手机内存科普：你说的“内存”其实不是内存？】好了 ， 今天的科普就做到这里 ， 希望这篇短文能够让大家对手机的内存和存储空间有一个相对科学的认知 。 同时也希望能够帮助大家在以后的购机过程中 ， 做出明智的选择 ， 而不是盲目追求某些自己不太需要的高配置 。


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