原文链接：http://www.hkepc.com/11911

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。
   TLC : Bigger but Shorter !!
    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 生产成本，但作为现时最高阶丶天价智能手机， 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，由于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，因此主要用于平价随身碟产品丶 MP3 播放器丶 SD Card 
等用途，根本没想过会被 Apple 应用于高阶智能手机中。

    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+ 
，不过看来并没那么简单，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修，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，得知 iPhone 6 手机的 IP 地址后，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 。
    1. 在 Cydia 商店中安裝 OpenSSH 插件及 IOKIT Tools 插件

再透过 SSH 软件连接 iOS 装置，在预设下所有 iOS装置的 SSH 用用户名称均为 Root 、密码均为 alpine ，成功登入后可以输入以下指令 :
    ioreg -lw0 | grep  " Device Characteristics  "


系统将会显示内部使用的 NAND Flash 资料，包括 NAND Flash 生产厂商、 Firmware 版本、容量及 Bits Per 
Cell 资料，其中 Bits Per Cell 的数值分別代表了采用的 NAND Flash 种类，其中 1 代表为 SLC 、 2 代表为 
MLC 、 3 代表为 TLC 。

没有 Jailbreak 的用家也可查看 
  
 由于太多 iPhone 6 用家希望得悉自已是否已成为 TLC 俱乐部的会员，开发者 Matthias Gasser 编写了 
IOKITBroswer 并开放源放置在 GitHub ，网站 Pgyer.com 把它编译后并透过第三方下载方式，让没有 Jailbreak 的
 iPhone 用家也可安装于 iOS 之中，各位可以使用 iOS 装置的浏览器以下连接并下载 :下载完成后会出现 IOKitBrowser 图示，点击进入 IOKitBrowser 
会处于 Root 的资料夹中，往下方 Children 栏目中点击你的 iOS 装置代号例如「 N61AP 」，接着选择「 AppleARMPE
 」 -> 「 arm-io 」 -> 「 AppleT7000IO 」 -> 「 ans 」 -> 「 
AppleA7IOPV1 」 -> 「 AppleCSI 」 -> 「 asp 」 -> 「 ASPStorage 」。
   
 由于 IOKIT Browser 作者并没有设定足夠的栏宽，因此 iPhone 用家必需要使用横屏才能取得完整资讯，包括了 
Default-bits-per-cell ，如果等于 1 是 SLC 、 2 是 MLC 、 3 是 TLC 颗粒， 
Prep-function-buffer-size 是实体 Cache 容量， NAND-Marketing-Name 是采用的颗粒资料、 
Firmware-Version 版本、最后是 Vendor-name 。

HKEPC 实验室为查证 iPhone 6 64GB 是否有采用 TLC 颗粒，決定寻找不同颜色、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 、 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 抽样测式

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 銀色
    这台 iPhone 6
 64GB 银色是 10 月第二周透过 iReserve 购买，取货地点为 IFC ，从测试中我们得知这台 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。 
    现时已得知 128GB 型号采用 128Gb TLC 颗粒的机会最高，仅有两台早期买到的 
128GB 版本 iPhone 6 是采用 64Gb MLC 颗粒， 64GB 型号视乎阁下运气了，现时已得知早期买到 64GB 型号均采用 
64Gb MLC颗粒，但现时 TLC 颗粒的比例正不断增加，因此新入手的 iPhone 6 用户很大机会加入 TLC 俱乐部了。

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。
 

Zero Fill Copy Test
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。 
    有别于 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 后， TLC 与 MLC 
的性能分别明显扩大，于系统记忆体较难对零碎非连续的档案作进行动态快速读取，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，但处理较零碎档案平均都在 3.5MB/s 
以上，处理较大的档案性能会明显上升，相反 TLC 由于采用动态快取磁碟优化，但对 Random Data Copy 测试没有什么性能帮忙，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后再摒弃，因此 Apple 
暂时保留于记忆体档案中，以减少对 TLC NAND 写入寿命的负担。 
  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，真的有必要搛得那么多吗 ? 
    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，推荐你们参加 Apple Care 服务吧，否则一年过后问题太多自找烦恼。
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