Stocare universală Flash - Universal Flash Storage

Nu trebuie confundat cu sistemul de fișiere Unix , o implementare a sistemului de fișiere în unele sisteme de operare Unix și BSD cu aceeași prescurtare.

Universal Flash Storage ( UFS ) este o specificație de stocare flash pentru camere digitale , telefoane mobile și dispozitive electronice de consum . A fost conceput pentru a aduce o viteză mai mare de transfer de date și o fiabilitate sporită stocării memoriei flash, reducând în același timp confuzia pieței și eliminând nevoia de adaptoare diferite pentru diferite tipuri de carduri. Standardul cuprinde atât pachetele atașate permanent într-un dispozitiv (eUFS), cât și cardurile de memorie UFS amovibile .

Prezentare generală

UFS folosește blițul NAND . Poate folosi mai multe matrițe flash 3D TLC NAND stivuite (circuite integrate) cu un controler integrat.

Specificațiile de memorie flash propuse sunt acceptate de companii de electronice de larg consum, cum ar fi Nokia , Sony Ericsson , Texas Instruments , STMicroelectronics , Samsung , Micron și SK Hynix . UFS este poziționat ca înlocuitor pentru cardurile eMMC și SD . Interfața electrică pentru UFS folosește M-PHY , dezvoltat de MIPI Alliance , o interfață serială de mare viteză care vizează 2,9 Gbit / s pe bandă cu o scalabilitate de până la 5,8 Gbit / s pe bandă. UFS implementează o interfață LVDS serială full-duplex care se adaptează mai bine la lățimi de bandă mai mari decât interfața paralelă cu 8 benzi a eMMC-urilor. Spre deosebire de eMMC, Universal Flash Storage se bazează pe modelul arhitectural SCSI și acceptă SCSI Tagged Command Queuing . Standardul este dezvoltat de și este disponibil de la Asociația JEDEC Solid State Technology .

Kernel - ul Linux suportă UFS.

Istorie

În 2010, Universal Flash Storage Association (UFSA) a fost fondată ca o asociație comercială deschisă pentru a promova standardul UFS.

În septembrie 2013, JEDEC a publicat JESD220B UFS 2.0 (actualizare la standardul UFS v1.1 publicat în iunie 2012). JESD220B Universal Flash Storage v2.0 oferă o lățime de bandă crescută pentru îmbunătățirea performanței, o extensie a caracteristicilor de securitate și caracteristici suplimentare de economisire a energiei peste UFS v1.1.

La 30 ianuarie 2018, JEDEC a publicat versiunea 3.0 a standardului UFS, cu o rată de date mai mare de 11,6 Gbit / s pe bandă (1450 MB / s) cu utilizarea MIPI M-PHY v4.1 și UniProSM v1.8. La MWC 2018, Samsung a dezvăluit soluțiile UFS ( eUFS ) v3.0 și uMCP încorporate.

La 30 ianuarie 2020, JEDEC a publicat versiunea 3.1 a standardului UFS. UFS 3.1 introduce Write Booster, Deep Sleep, Notificare de reducere a performanței și Host Performance Booster pentru soluții UFS mai rapide, mai eficiente din punct de vedere energetic și mai ieftine. Funcția Host Performance Booster este opțională.

Dispozitive notabile

În februarie 2013, compania de semiconductori Toshiba Memory (acum Kioxia ) a început să livreze mostre ale unui cip flash NAND de 64 GB , primul cip care acceptă noul standard UFS de atunci.

În aprilie 2015, familia Samsung Galaxy S6 a fost primul telefon livrat cu stocare eUFS utilizând standardul UFS 2.0.

La 7 iulie 2016, Samsung a anunțat primele sale carduri UFS, cu capacități de stocare de 32, 64, 128 și 256 GB. Cardurile s-au bazat pe standardul UFS 1.0 Card Extension Standard. S-a raportat că versiunea de 256 GB oferă performanțe de citire secvențiale de până la 530 MB / s și performanțe de scriere secvențiale de până la 170 MB / s și performanțe aleatorii de 40.000 IOPS de citire și 35.000 IOPS de scriere. Cu toate acestea, se pare că nu au fost de fapt eliberate publicului.

Pe 17 noiembrie 2016, Qualcomm a anunțat Snapdragon 835 SoC cu suport pentru UFS 2.1. Snapdragon 835 acceptă, de asemenea, cardul SD versiunea 3.0 și USB 3.1 Type-C.

Pe 14 mai 2019, OnePlus a introdus OnePlus 7 și OnePlus 7 Pro, primele telefoane care au eUFS 3.0 încorporat (Galaxy Fold, planificat inițial pentru a fi primul smartphone care prezintă UFS 3.0 a fost în cele din urmă întârziat după lansarea OnePlus 7) .

Primele carduri UFS au început să fie vândute public la începutul anului 2020. Potrivit unui comunicat de presă al Asociației Universal Flash Storage, Samsung a planificat să își tranziționeze produsele către carduri UFS în 2020. Mai multe dispozitive de consum cu sloturi pentru carduri UFS au fost lansate în 2020.

Compararea versiunilor

UFS

UFS 1.0 1.1 2.0 2.1 2.2 3.0 3.1
Introdus 24-02-2011 25.06.2012 18.09.2013 04.04.2016 2020-08 30.01.2018 30.01.2020
Lățime de bandă pe bandă 300 MB / s 600 MB / s 1450 MB / s
Max. numărul de benzi 1 2
Max. lățimea de bandă totală 300 MB / s 1200 MB / s 2900 MB / s
Versiunea M-PHY ? ? 3.0 ? 4.1
Versiunea UniPro ? ? 1.6 ? 1.8

Card UFS

Card UFS 1.0 1.1 2.0 3.0
Introdus 30.03.2016 30.01.2018 2018-09-18 08.12.2020
Lățime de bandă pe bandă 600 MB / s 1200 MB / s
Max. numărul de benzi 1 2
Max. lățimea de bandă totală 600 MB / s 1200 MB / s 2400 MB / s
Versiunea M-PHY 3.0 ? 4.1
Versiunea UniPro 1.6 ? 1.8

Implementare

UFS 2.0 în Snapdragon 820 și 821. Kirin 950 și 955. Exynos 7420

UFS 2.1 în Snapdragon 712 (710 și 720G), 730G, 732G, 835 și 845. Kirin 960, 970 și 980. Exynos 9609, 9610, 9611, 9810 și 980.

UFS 3.0 în Snapdragon 855, Snapdragon 865, Exynos 9820/9825 și Kirin 990.

UFS 3.1 pe Snapdragon 865, Snapdragon 870, Snapdragon 888 și Exynos 2100.

Standarde UFS complementare

La 30 martie 2016, JEDEC a publicat versiunea 1.0 a Standardului de extensie a cardului UFS (JESD220-2), care oferea multe dintre caracteristici și o mare parte a aceleiași funcționalități ca standardul de dispozitiv încorporat UFS 2.0 existent, dar cu adăugiri și modificări pentru cardurile amovibile. .

Tot în martie 2016, JEDEC a publicat versiunea 1.1 a UFS Unified Memory Extension (JESD220-1A), versiunea 2.1 a UFS Host Controller Interface (UFSHCI) standard (JESD223C) și versiunea 1.1A a UFSHCI Unified Memory Extension standard (JESD223 -1A).

La 30 ianuarie 2018, standardul UFS Card Extension a fost actualizat la versiunea 1.1 (JESD220-2A), iar standardul UFSHCI a fost actualizat la versiunea 3.0 (JESD223D), pentru a se alinia cu versiunea UFS 3.0.

Rescrieți viața ciclului

Ciclul de viață al rescrierii unei unități UFS îi afectează durata de viață. Există o limită a numărului de cicluri de scriere / ștergere pe care un bloc flash le poate accepta înainte de a produce erori sau eșuează cu totul. Fiecare ciclu de scriere / ștergere determină deteriorarea stratului de oxid al unei celule de memorie flash. Fiabilitatea unei unități se bazează pe trei factori: vârsta unității, numărul total de terabytes scris în timp și scrierea unității pe zi.

Vezi si

Referințe

linkuri externe