解决闪存读写掉速?MIUI工程师详解「FBO」防老化技术

在小米12S Ultra 的宣发上,官方提到了一个名为 FBO 的技术,这项技术旨在解决闪存在长时间数据读写的时候,出现老化掉速进而导致系统使用不流畅的问题。



这个技术的简要原理如下:FBO焕新存储技术,不仅「清理」,还能够实现真正的「整理」功能。让手机存储中的已有文件,重新排列组合,存储变为连续。就像一个杂乱的书架,归纳整理后能够更快找到一本书,大大提升了读取速度。而且这是一个硬件级功能,写入UFS闪存主控芯片实现功能固化,打破文件系统与闪存之间的壁垒,真正从物理底层提升读写速度。


(* 闪存读写性能下降的部分原因)


小米表示,该技术已被闪存全部主流品牌采用,并被纳入下一代 UFS 4.0 国际闪存标准。



7 月 30 日,小米手机系统软件部总监@张国全在微博发帖解释了这次在小米12S Ultra 上的一些提升体验的软硬件技术,尤其是这个名为【FBO】的防老化技术。(原文链接:https://weibo.com/1450359667/LEHLX7YZR),感兴趣的可以了解一下。



FBO (File Based Optimization)是一项小米自研的全新技术,从参照技术主流,到进入无人区,我们在老化问题领域不断摸索,终于触及到了这块未被探索过的新拼图。今天,在这里科普一下小米最完整的老化解决方案- FBO焕新存储。


存储碎片大家都不陌生,基本由“长期写入/删除数据”所导致。碎片生成不再展开,直接进入正题,通过两个维度来介绍如何解决碎片。


维度一:清理和整理。

我们以书架为例,介绍清理和整理的区别。



清理:将书架.上的零碎空间回收利用,书本集中放置,腾出更多连续的空间,便于放置大量新书。换句话说,清理有利于后续新数据的写入。


整理:将书架上的书本按序排列,当需要找某本特定的书时,能够更快找到。换句话说,整理有利于数据的读取。


维度二:文件系统和UFS存储器

我们以图书馆为例,介绍文件系统和UFS的关系。要找一本书,需去自助机器检索,从而得知书在「 A区B书架C层」。自助机器,就像手机的文件系统,可以告诉你这本书在哪儿,用一个地址目录来管理存储的数据资料。而UFS

就像书架,按照文件系统提供的目录信息存取数据。



随使用时间增加,文件系统和UFS会双重碎片化(简化如上图)。做好双重清理,便是业内优秀水准,加以文件系统整理,就够资格称为业内顶尖,但即便如此,也仍未解决UFS的碎片化(简化如下图)。



今天,小米带来的FBO整理功能,恰恰解决了上述遗留的问题。将.上述的两个维度叠加,就可以发现我们引入FBO整理后就合成了一个最完美的四象限,这也是目前最完整的碎片解决方案。



纵观整个解决方案,FBO虽只是其中之一,但却是最底层最基础,同时也是最难的--块拼图。它的地位毋庸置疑,效果亦卓然显著。


硬件的碎片化影响到底有多严重?

根据我们实测,单UFS硬件的碎片,就足以让读性能下降80%,下图是仅UFS碎片化的FBO测试效果。



打开游戏/浏览相册/滑动桌面等日常操作的流畅性,严重依赖于读取性能。前文提到,整理操作更利于读取性能,而UFS碎片的影响之大,相信大家都已了解。FBO在小米方案中,并非生硬地将其与文件系统整理拼凑在一-起,而是击穿了硬件UFS存储器与软件文件系统之间的壁垒,两者交融在一起,实现最佳的整理效果。软硬双重的整理功能,不再是过去业内只能减缓碎片产生的抗老化技术,也不再是xx个月不卡顿,而是真正实现了任意老化后的性能恢复如初。


小米的老化解决方案,完整覆盖了两个纬度和四个象限,不仅抗老化,更是青春永驻,还给用户新机一般的丝滑体验,我们称之为“FBO焕新存储”。



小米在老化方案上探索已久,虽然已经集齐了四块拼图,有了当下最完美的碎片解决方案,但是小米探索的脚步并没有停止。我们会尽可能地将这项功能带给更多的用户,同时不断优化体验,在更广阔的I0领域以及整个存储领域,不断探索全新的技术,让每个人都享受到科技的乐趣!




看得出小米在这方面确实下了不少功夫,也希望小米和其他国内其他厂商多坚持研究一下底层真实有效的新技术。不过有点可惜的是,这个功能目前是小米12S Ultra 一款机型独占。在酷安上,经常可以看到不少酷友发帖称自己用了两三年的机型出现了闪存掉速等问题。



尽管无法在用户的角度上通过长时间测试得知这项技术的实际能产生多大作用(导致手机长时间使用卡顿的不只有硬件,还有系统和软件,变量太多),但至少从硬件上解决了一个导致手机长时间使用产生的闪存老化掉速的问题。希望国内其他手机厂商在接下来的新机中跟进这项技术,让更多的机型用上。( 此技术需要一点硬件支持,旧机型大概率没有了。

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