Nano存储卡诞生！华为只是做了一件应该做的事情

Nano存储卡诞生！华为只是做了一件应该做的事情
菊厂搞机 2018-11-22 20:17:46

“我要拯救世界！不开玩笑！”


这是漫威里能够随心所欲变小“蚁人”的经典台词！
华为Mate 20系列自发布以来，一个大家容易忽略的“变小”科技，就是Nano Memory存储卡（简称Nano存储卡）。

Mate 20系列支持双卡双待双VoLTE，副卡还可插Nano存储卡

今天我们就聊一聊这个“变小”的故事！
01 那些移动存储的“老古董”听说用过这种磁盘的人，都已经结婚了。


这是上个世纪80年代曾经十分火热的移动存储器3.5 英寸软盘，容量仅为 1.44 MB，连现在的一首mp3都装不下。
实际上，世界上第一张软盘是由 IBM在1967 年推出的，直径为32 英寸，大概相当于你家里的电脑桌那么大。
1971年，Alan Shugart推出了直径为 8 英寸的软盘，但存储空间仅有 81 KB，比你脸还大。


1976年，美国王安电脑公司打算发布用于字处理的计算机，觉得8英寸的软盘太大，于是开始与Shugart Associates公司合作生产小一点的磁盘。
听说他们约在波士顿一家昏暗的酒吧里洽谈合作时，根据桌上餐巾大小定下了即将生产的软盘为5.25英寸。


5.25英寸和3.5英寸的软盘就是我们电脑C盘之外的A盘和B盘，必须要专门的驱动才能读取。（能看懂说明你真的是老了，哈哈~）
后来的故事大家都很熟悉了，光盘很快取代了软盘，U盘又替代了光盘，成为现在常用的移动存储介质。


但无论是软盘、光盘还是U盘，都是给办公室或者家里的计算机使用的。
直到1997年，西门子公司与闪迪公司联手推出了一款MMC存储卡（Multimedia Card）。这款存储卡仅有邮票大小，可方便地使用于各式便携电子设备上，包括相机、音乐播放器、PDA（个人数码助理）、电子书、玩具等产品。一经推出，大受好评。

MMC存储卡

两年后，在MMC卡的基础上，松下电器 ，东芝，闪迪三家公司推出了一款名为“Secure Digital Memory Card”的存储卡片，此即SD卡。

SD卡

三家公司还联手成立了SD协会，负责制定SD卡的行业规范，推广SD卡的使用。
2003年，闪迪推出了体积更小的MiniSD卡。

MiniSD卡

但很快，闪迪又与摩托罗拉联手推出了TF存储卡，它的体积还要小于miniSD卡。

MicroSD卡

2005年，TF卡被纳入了SD协会的行业标准，并改了名字：MicroSD卡。

体积越来越小的SD卡

此后，随着移动终端的普及，MicroSD卡的受欢迎程度大大超出了设计者的想象。
仅2017年一年，全球就售出了逾7亿块MicroSD卡。
在旺盛的市场需求刺激下，MicroSD卡的读写速度、容量也不断刷新上限。
唯其外观尺寸，历经十三年几无变化，延续至今。

02 苹果造出Nano-SIM卡，华为诞生Nano 存储卡其实，手机SIM卡和存储卡，它们俩一直井水不犯河水，就像在两个平行的世界，互相没有什么交集。
因为在功能机时期，手机主要用来打电话，基本用不上大的存储空间，更别说扩展存储卡了。
直到智能手机诞生，才让它们俩真正“相遇”。
下面一张图是功能机时代手机SIM卡和存储卡的发展路径，我们来看看他们如何成为“更好的自己”。

2012年，苹果公司为了成就iPhone更加纤薄和更加紧凑的机身，向ETSI欧洲电信标准协会提交了Nano-SIM卡标准。
最后，在和诺基亚主导的另外一种Nano-SIM卡标准争夺中，赢得了全球主要移动网络运营商、智能卡供应商以及移动设备制造商的普遍支持。
从此，Nano-SIM卡正式诞生。苹果也在iPhone 5开始使用Nano-SIM卡。
这款到目前为止体积最小的SIM卡，已经成为SIM卡的主流。


iPhone的低配和高配是以手机存储容量来进行区分定价的，以iPhone XS为例，通过64GB版本，256GB和512GB版本1400-1800元的价差，区分低配、标配和高配，从而满足不同用户人群的使用需求。

iPhone XS配置和价格

所以，iPhone一直以来都是没有存储扩展功能的。
这个课题只能留给其他厂商了。
华为成为第一个打破这一僵局的科技公司。
2018年10月，华为正式发布Nano存储卡，并宣布Mate 20系列全面支持Nano 存储卡。


一举结束了手机存储卡十三年外观不变的历史。Nano存储卡足足比当前流行的MicroSD卡小了45%，成为世界体积最小的手机存储卡。
下面，我们来看看世界上第一张Nano存储卡是怎么造出来的。
03 卡上跳”芭蕾“：6 脚秒变8脚，Nano手机卡槽和存储卡槽合二为一为了让双卡槽更好地节省手机机身宝贵的空间，华为这一次将Mate 20从过去两个并列的双卡槽，调整为正反两面的双卡槽，实际上是一个卡槽实现双卡的功能。


同时，为了兼顾双卡用户和单卡用户，在副卡卡槽设计上，既支持Nano-SIM卡，也支持Nano存储卡。


手机与SIM卡、存储卡的信息交流，是通过卡片背后的金色金属片 - PIN脚，也就是业界俗称的“金手指”来进行的。
SIM卡遵从的是ETSI欧洲电信标准协会的标准，只有6个PIN脚；而SD存储卡遵从的是SD协会的标准，有8个PIN脚。

那么第一个问题来了，一个卡槽要如何才能同时支持SIM卡的6 PIN和SD卡的8 PIN呢？
华为工程师们访遍整个行业的科技巨头，得来的却全是否定答案——没有一家公司此前尝试过这个想法。
华为工程师只能自己想办法，经过苦思冥想，终于想出了一个优雅的解决方案：
L型PIN脚。

图中存储卡下方两侧的L状图形，就是经过特殊设计的PIN脚

工程师们将Nano存储卡的其中两个PIN脚设计为L型，摆放在存储卡的两个角落，从而适应了Nano尺寸的卡片空间。
当卡槽插入Nano卡时，手机发起“对话”来识别是Nano-SIM卡还是Nano存储卡。
这样，Nano尺寸的存储卡与Nano-SIM卡实现完美共用一个卡槽，为Nano存储卡的诞生扫除了一个关键技术障碍。
04 科技赛道，速度为王：华为Nano存储卡写入速率达75MB/s，远超SD U3标准华为虽然是第一次设计Nano存储卡，但存储速度直接关系到用户读取图片视频的体验，所以从一开始就坚持高起点目标——达到SD U3速度标准，即最低写入速率30MB/s。
棘手的是，当华为工程师准备按照SD的标准“开干”的时候，发现了一个很大的法务问题。
如前文所述，闪迪、东芝与松下公司在SD卡标准诞生之初就牵头建立了一个非盈利性组织——SD协会。三家公司还在SD卡的协议、专利、商标等领域进行了大量布局，未经其允许，任何组织都不能发布新的SD卡协议。
华为连SD协会的会员都不是，假如生产Nano SD卡，那么等待华为工程师们的，将是来自行业先行者们的法院传票。
幸运的是，信息存储技术的发展路径并非仅有SD一条，还有其他开源的内存存储技术标准可供选择。

华为Nano存储卡正是基于JEDEC的内存存储协议（eMMC5.1），实现理论最高传输速率100MB/s。相当于用内存的标准来做手机移动存储。
经华为实验室测量，Nano存储卡的数据顺序读取速率在电脑上可达90MB/s，在手机上达80MB/s，顺序写入速率达70MB/s，远超SD U3标准。


附图1 - 东芝Exceria 128GB U3读写速度测试结果（读取最高≈90MB/s，写入速率约20MB/s）


附图2 - 三星Pro+ 64GB U3读写速度测试结果（读取>90MB/s，写入速率约80MB/s）


附图3 - 华为256GB Nano存储卡读写速度测试结果（读取>90MB/s，写入速率约75MB/s）


05 精益求精，品质为王：比发丝更精细的工艺与“魔鬼级”质量考验Nano存储卡的制造和质量，是摆在华为面前的第三个问题。
Nano存储卡的容量，取决于内部flash芯片数量。芯片数量越多，存储卡容量越大。以256G存储卡为例，flash芯片达到了8片。这8片flash芯片，是以“叠放”的形态存在于存储卡中的。假如将这块存储卡一刀划开，我们将看到这样一个横截面：

图中8个叠放的矩形，就是flash芯片

每一片flash芯片的厚度，仅仅不到43微米——约为一根头发直径的一半。
这种比头发丝还要更加细致的高难度制作工艺，在全球范围内也仅有少数顶尖厂商可以完成。Nano存储卡比普通MicroSD卡体积小了45%，而且容量和速率都是高标准，华为聚集了业内顶尖的制作商合作，历经数月攻克多个工艺难题，才保障了Nano存储卡的生产达到华为严格的质量要求。
可以说，Nano存储卡得以实现，绝非一家公司、一个工程师团队之功，而是建立在整个行业对技术的积累、对创新的坚守之上的。
为了保证Nano存储卡的质量，华为工程师还定义了严苛的测试标准：
1）插拔测试：存储卡能够至少经受3000次插拔
2）极端环境测试：在零下25度严寒、85度高温环境下，Nano存储卡仍然能正常工作

极端环境测试设备

攻克了三大问题，华为终于让Nano存储卡如期搭载Mate 20正式发布。
至此，Nano存储卡正式诞生，十三年手机存储卡外观不变的历史得以终结。
但故事刚刚开始！
华为公司已正式加入了SD协会，并开始以协会成员的身份发起了Nano SD卡技术标准的讨论。
这将是一个高度流程化、需要全行业共同推进的漫漫长路。
但这也是从技术转变成标准，造福亿万消费者的必经之路。
人类对存储技术的追求永无止境，因为每个人的珍贵记忆值得长存！

---

任何疑问，欢迎跟小编留言互动。
Mate 20系列20项革命性突破往期回顾：
1.20项革命性突破！余承东发布超级机皇，华为Mate 20站上世界之巅
2.不是浴霸！是“保时捷之眼”！华为Mate 20设计的三大秘密！
3.余承东：3999元起！华为Mate 20怎么选，看这一篇就够了！
4.“偷天换日”神操作！华为Mate 20 Pro 40W超级快充玩转手机乾坤
5. “毒液”现身，纸巾成“精”！华为Mate 20 Pro又创什么黑科技？

我知道答案 本帖寻求最佳答案回答被采纳后将获得系统奖励10 天空金币 , 目前已有2人回答

用心之作

突然觉得楼主说的很有道理，赞一个！