转一篇香港媒体对iPhone6的MLC和TLC闪存的评测

HOPE

在某些应用的情况下，确实有不同表现。苹果这次的事情会闹大吗？

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    针对传闻 Apple iPhone 6 并非仅 128GB 型号采用 TLC(Triple-Level Cell) 颗粒， HKEPC 实验室找来了多台 iPhone 6 64GB 智能手机样本作出测试，包括太空灰丶银及金色各种颜色而且出货日期十分接近，结果发现同样是 iPhone 6 64GB A1586 港行，竟发现了 HYNIX 丶 TOSHIBA MLC 颗粒及 TOSHIBA 丶 SANDISK TLC 颗粒四个不同版本， HKEPC 实验室同时针对 MLC 及 TLC 版本 iPhone 6 64GB 进行磁碟性能测试。

Apple 早前被媒体爆料，其新一代 iPhone 6 系列高容量型号中，夹杂了采用平价 TLC 颗粒批次，导致不少 iPhone 6 用户担心储存资料的寿命与安全性。采用 TLC 颗粒无疑可以进一步降低 iPhone 6 生産成本，但作为现时最高阶丶天价智能手耭， Apple iPhone 6 系列毛利已经高得可怕，还要采用与 MLC 颗粒寿命相距甚远的 TLC 颗粒，不仅大部份果粉不表认同，相信教主在天之灵也会生气。

现时采用的 NAND Flash 主要有 3 大种类， SLC 丶 MLC 及 TLC ，当中以 SLC 颗粒的耐久及寿命最佳，全名为 Singcle Level Cell 即单层式储存， Apple 早期曾使用过 SLC 颗粒，主要是当时 MLC 颗粒并不成熟， SLC 颗粒通过对浮置闸极的电荷加压或消除储存 1Bit 的资料，其写入速度高而且抹写次数高达 10 万次，缺点是容量低及成本太高难以普及。

直至 MLC 颗粒技术不断成熟， Apple iOS 装置基本上全线采用 MLC 颗粒作为主要储存媒体， MLC 全名为 Multi Level Cell 即多层式储存， MLC 颗粒通过对浮置闸极的电荷作出精准的电压等级控制储存 2Bit 的资料，能提升储存容量以降低成本，缺点是使用夀命较短抺写次数约 1 万次，而且存取速度相较 SLC 慢，现时大部份 SSD 产品均是以 MLC 颗粒为主。

TLC 颗粒则是针对更低阶应用为生， TLC 全名为 Triple-Level Cell 即三重式储存，其技术与 MLC 颗粒相类似，但电压控制层级由 4 层进一步增至 8 层，由於转换密度进一步提高，长期使用後出错机会大幅增加，而且写入速度比 MLC 相距甚远，就算透过软体优化其抹写寿命也只有 2000-3000 次，因此主要用於平价随身碟産品丶 MP3 播放器丶 SD Card 等用途，根本没想过会被 Apple 应用於高阶智能手机中。
只有 iPhone 6+ 128GB 采用 TLC 颗粒 ?

早前，市场已传闻 Apple 在 128GB 型号中使用 TLC 颗粒，但受影响型号仅 iPhone 6+ ，不过看来并没那麽简单，据有参与 iPhone 6 生产的代工厂员工透露，不仅 iPhone 6+ 128GB 才有用 TLC 颗粒，基本上 iPhone 6 与 iPhone 6+ 64GB 或以上均有可能是采用 TLC 的版本，买到 MLC 还是 TLC 现时是看运气。
一般来说， Apple 不会让用家从外观或型号中分辨出是 MLC 还是 TLC 颗粒，唯一方法就是拆机查看颗粒，不过用家将会失去保固，不过已 Jailbreak 的用户可以透过 OpenSSH 连接手机，利用 IOKit Tools 查询所采用的 NAND Flash 类型，用家可以在 Cydia 商店下载 OpenSSH 插件及 IO Kit Tools 插件，得悉 iPhone 6 手机的 IP 地址後，透过 SSH 线软件例如 PuTTY 检查 NAND Flash 资料系统将会显示内部使用的 NAND Flash 资料，包括 NAND Flash 生产厂商丶 Firmware 版本丶容量及 Bits Per Cell 资料，其中 Bits Per Cell 的数值分别代表了采用的 NAND Flash 种类，当中 1 代表为 SLC 丶 2 代表为 MLC 丶 3 代表为 TLC 。

HKEPC 实验室为查证 iPhone 6 64GB 是否有采用 TLC 颗粒，决定寻找不同颜色丶容量同为 64GB 的 iPhone 6 (A1586) 手机，在此感谢协助实验的 HKEPC 读者向我们提供资料，透过上述方法我们找到了现时 Apple 主要采用的 NAND Flash 供应商有 Hynix 丶 Toshiba 及 Sandisk ，同时证实 iPhone 6 及 iPhone 6+ 64GB 均有采用 TLC 颗粒的批次，仅 16GB 版本没有 TLC 颗粒存在。

Apple iPhone 6 64GB 抽样测试

样本 A : iPhone 6 64GB 太空灰
这台 iPhone 6 64GB 太空灰色是 CMHK 上台机丶 10 月第 1 周取机，从测试中我们得悉这台 iPhone 6 的 NAND Flash ， vendor-name=Toshiba 代表采用 NAND Flash 供应商为 TOSHIBA ， nand-marketing-name=1Ynm64Gb0c 代表采用其全新 15nm 制程 64Gb C-Die 颗粒， caus=8 是堆叠总数目，因此 capacity=64000000000 代表总容量为 64Gb x 8 = 512Gb ，换算即为 64GB 。
4 Channel 的 eMMC 控制晶片，内建 Buffer Size 容量为 256MB ， Firmware 版本为 080100P__________ ， Default-bits-per-cell=2 即每一个存储单元存放 2 Bit ，代表 NAND Flash 是MLC颗粒。

样本 B : iPhone 6 64GB 银色
这台 iPhone 6 64GB 银色是 10 月第二周透过 iReserve 购买，取货地点为 IFC ，从测试中我们得悉这台 iPhone 6 的 NAND Flash ， vendor-name=Hynix 代表采用 NAND Flash 供应商为 HYNIX ， nand-marketing-name=16nm64Gb 代表是 HYNIX 16nm 64Gb 颗粒， caus=8 是颗粒或堆叠总数目，因此 capacity=64000000000 代表总容量为 64Gb x 8 = 512Gb ，换算即为 64GB 。
4 Channel 的 eMMC 控制晶片，内建 Buffer Size 容量为 512MB ， Firmware 版本为 050206P_HYX_DB16 ， Default-bits-per-cell=2 即每一个存储单元存放 2 Bit ，代表 NAND Flash 是MLC颗粒。

样本 C : iPhone 6 64GB 金色
这台 iPhone 6 64GB 金色是 11 月第 2 周透过 iReserve 购买，取货地点为又一城，从测试中我们很悉这台 iPhone 6 的 NAND Flash ， vendor-name=SanDisk ， nand-marketing-name=1Ynm128GeX 代表是 SANDISK 15nm 128Gb 颗粒， caus=4 是颗粒或堆叠总数目，因此 capacity=64000000000 代表总容量为 128Gb x 4 = 512Gb ，换算即为 64GB 。
2 Channel 的 eMMC 控制晶片，内建 Buffer Size 为 0MB ， Firmware 版本为 052226P_SD_TLC2P ， Default-bits-per-cell=3 即每一个存储单元存放 3Bit ，代表 NAND Flash 是TLC颗粒。

综合更多由读者们提供的测试样本， HKEPC 实验室发现 Apple 今代 iPhone 6 及 iPhone 6+ 主要采用 HYNIX 丶 TOSHIBA 及 SANDISK 颗粒，包括 HYNIX 16Gb/64Gb 颗粒丶 TOSHIBA 16Gb/64Gb/128Gb 颗粒丶 SANDISK 64Gb/128Gb 颗粒，其中 TOSHIBA 128Gb 颗粒及 SANDISK 64Gb 及 128Gb 均为 TLC 颗粒。
现时已得悉 128GB 型号均是
为了测试采用 HYNIX 丶 TOSHIBA MLC 颗粒与采用 SANDISK TLC 颗粒的 iPhone 6 64GB 智能机，在磁碟性能方面会否存在差异， HKEPC 实验室利用 SSH 进行 DD Copy 测试，分别采用 Zero 全零资料及 Random 拷贝资料，进行 1K 丶 4K 丶 16K 丶 64K 丶 256K 丶 1024K 丶 4096K 丶 8192K 丶 32768K 大小的测试，无个档案大小重覆 100 次。

HKEPC 编辑部发现采用 TLC 颗粒的 iPhone 6 64GB 会针对磁碟系统进行动态快取磁碟优化，只要开启显示记忆体使用的 App ，当系统进行拷贝时会使用系统记忆体进行暂存，以提升 TLC 写入的系统性能，甚至出现采用 TLC 颗粒的 iPhone 6 64GB 进行拷贝时，其性能表现超越采用 MLC 颗粒的 iPhone 6 64GB ，最高写入速度高达 207MB/s 。

不过，当拷贝 Data Size 超过 400MB 後，系统性能将会出现严重下降，前景的应用甚至会出现延迟或闪退情况，如果采用 TLC 的 iPhone 6 64GB 开启了多个较耗用系统记忆体的 App ，磁碟性能下降问题会更明显，因为磁碟系统会因应记忆体使用情况分配快取磁碟的可用容量。
采用 MLC 颗粒的 iPhone 6 64GB 进行档案拷贝时，系统记忆体并没有针对磁碟进行快取，但表现比较平均，其中以采用 TOSHIBA MLC 颗粒的 iPhone 6 64GB 性能较佳，最高写入速度达 79.2MB/s ，采用 HYNIX MLC 颗粒的 iPhone 6 64GB 样本表现略逊。
有别於 TLC 采用系统记忆体进行快取，采用 MLC 颗粒的 iPhone 6 64GB 进行档案拷贝时，系统记忆体使用情况并没有太大改变，没有因为拷贝的 Data Size 过大令写入速度大幅下降，前景应用在拷贝时保持稳定，没有出现延迟或闪退情况

当拷贝改用 Random Data 後， TLC 与 MLC 的性能分别明显扩大，於系统记忆体较难对细碎非连续的档案作进行动态快取，采用 TLC 颗粒的 iPhone 6 64GB 的写入性能大幅下降至 3MB/s 以下，虽然采用 MLC 的 iPhone 6 64GB 表现也不见得很理想，但处理较细碎档案平均都在 3.5MB/s 以上，处理较大的档案性能会明显上升，相反 TLC 由於采用动态快取磁碟优化，但对 Random Data Copy 测试没有什麽性能帮忙，相反令 CPU 占用率大幅提高，导致 iPhone 6 出现没有反应的情况。

Memory Usage
图左为使用 TLC NAND Flash 的 iPhone 6 64GB 样本，当进行拷贝时 Memory usage 会突然提升，当中最明显时 Inactive 部份，突然由 93.4MB 上升至 232.8MB ，而且这些资料会被 iOS 暂存在记忆体中用作 Disk Cache ，因为大部份写入的资料都会在接着被再次读取，同时亦很大机会使用一次後再屏弃，因此 Apple 暂时保留於记忆体档案中，以减少对 TLC NAND 写入寿命的负担。

TLCTLC
TLC vs MLC 版本的 iPhone 6 64GB 於拷贝时记忆体使用情况
图右为使用 MLC NAND Flash 的 iPhone 6 64GB 样本，在进行相同的拷贝时 Memory usage 只轻微上升，并不会像 TLC 版本突使占用大量记忆体，而且 Random Copy 时 TLC NAND Flash 的 iPhone 6 64GB 样本曾经导致此程式闪退，系统变得极不稳定，但 MLC NAND Flash 的 iPhone 6 64GB 样本并没有此一问题。

编辑评语∶
对於 Apple 新一代 iPhone 6 改用 TLC 颗粒，虽然智能手机大部份情况下很少出现大量写入动作，但 TLC 的寿命问题比性能问题更受用户所关注，作为市场上现时最高阶智能手机， Apple 竟然领先业界采用 TLC 颗粒，完全莫视用户资料的安全性，真的有必要赚得那麽尽吗 ?
HKEPC 实验室为买到 MLC 版本 iPhone 6 的读者感到高兴，同时对买到 TLC 版本 iPhone 6 的读者遭遇表示遗憾及难过，推介你们参加 Apple Care 服务吧，否则一年过後问题多多自找烦恼。

原文链接：http://www.hkepc.com/11911

camio

疯6要降价了吗

travelertang

非常好的文章，值得转帖。

Revival

第一次想买ip6，先是天价期货，接着弯曲门、剃刀门、阴阳屏。。。。现在闪存门。。。汗啊~~~~~

skynicy

看样子是需要大规模召回了

ad8888

呵呵 hope的是128g版吧?

nicoily

apple会召回吗？刚入的6 64G

CCH

真理在民间啊:苹果买二代，微软买三代

szyaudio

是否苹果衰落的前奏?

黄瓜茄子

苹果在不堆硬件的路上又前近了一步

gulch

科普贴呀

song_1118 - T50-3

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     反正我这边一台日版无锁iPhone 6 Plus 128GB，确认是TLC的；
     并且之前已经发生一次蓝屏重启，详细情况请看此主题：     
     http://www.ibmnb.com/thread-1526552-1-1.html

pioneer

看来真的要买apple care了，我的国行6p 128G也是TLC的。。。

风中之烛

作为市场上现时最高阶智能手机， Apple 竟然领先业界采用 TLC 颗粒，完全莫视用户资料的安全性，真的有必要赚得那麽尽吗 ?

applecsr

苹果这次真的很傻×了。这么贵的东西，还用tlc，太烂了。