Universal Flash Storage ( UFS ) - это спецификация флэш-памяти для цифровых фотоаппаратов , мобильных телефонов и бытовых электронных устройств. [1] [2] Он был разработан для обеспечения более высокой скорости передачи данных и повышения надежности хранения во флэш-памяти, при этом уменьшая путаницу на рынке и устраняя необходимость в различных адаптерах для разных типов карт. [3] Стандарт охватывает как пакеты, постоянно прикрепленные к устройству (eUFS), так и съемные карты памяти UFS .
Обзор
UFS использует флеш-память NAND . Он может использовать несколько уложенных друг на друга кристаллов (интегральных схем) 3D TLC NAND со встроенным контроллером. [4]
Предлагаемая спецификация флэш-памяти поддерживается такими производителями бытовой электроники, как Nokia , Sony Ericsson , Texas Instruments , STMicroelectronics , Samsung , Micron и SK Hynix . [5] UFS позиционируется как замена eMMC и SD-картам . Электрический интерфейс для УФС использует M-PHY , [6] , разработанный MIPI Alliance , последовательный интерфейс высокоскоростной ориентации 2,9 Гбит / с на полосу с повышающим масштабируемость до 5,8 Гбит / с на полосу. [7] [8] UFS реализует полнодуплексный последовательный интерфейс LVDS, который лучше масштабируется для более высокой пропускной способности, чем 8-полосный параллельный интерфейс eMMC. В отличие от eMMC, универсальное флеш-хранилище основано на архитектурной модели SCSI и поддерживает очередь команд с тегами SCSI . [9] Стандарт разработан и доступен в JEDEC Solid State Technology Association .
Ядро Linux поддерживает UFS. [10]
История
В 2010 году была основана ассоциация Universal Flash Storage Association (UFSA) как открытая торговая ассоциация для продвижения стандарта UFS. [11]
В сентябре 2013 года JEDEC опубликовал JESD220B UFS 2.0 (обновление до стандарта UFS v1.1, опубликованное в июне 2012 года). JESD220B Universal Flash Storage v2.0 предлагает увеличенную пропускную способность канала для повышения производительности, расширение функций безопасности и дополнительные функции энергосбережения по сравнению с UFS v1.1.
30 января 2018 года JEDEC опубликовал версию 3.0 стандарта UFS с более высокой скоростью передачи данных 11,6 Гбит / с на полосу (1450 МБ / с) с использованием MIPI M-PHY v4.1 и UniProSM v1.8. На MWC 2018 компания Samsung представила встроенные решения UFS ( eUFS ) v3.0 и uMCP. [12] [13] [14]
30 января 2020 года JEDEC опубликовал версию 3.1 стандарта UFS. [15] UFS 3.1 представляет ускоритель записи, глубокий сон, уведомление о регулировании производительности и усилитель производительности хоста для более быстрых, энергоэффективных и дешевых решений UFS. Функция Host Performance Booster не является обязательной. [16]
В августе 2020 года JEDEC опубликовал версию 3.2 стандарта UFS. UFS 3.2 представляет усилитель записи.
Известные устройства
В феврале 2013 года полупроводниковая компания Toshiba Memory (ныне Kioxia ) начала поставки образцов микросхемы флэш-памяти NAND объемом 64 ГБ , первой микросхемы, поддерживающей новый на тот момент стандарт UFS. [17]
В апреле 2015 года семейство Samsung Galaxy S6 стало первым телефоном, поставляемым с хранилищем eUFS, использующим стандарт UFS 2.0. [18]
7 июля 2016 года Samsung анонсировала свои первые карты UFS с объемом памяти 32, 64, 128 и 256 ГБ. [19] Карты были основаны на стандарте расширения карт UFS 1.0. Сообщается, что версия 256 ГБ обеспечивает скорость последовательного чтения до 530 МБ / с, скорость последовательной записи до 170 МБ / с и произвольную производительность 40 000 операций ввода-вывода в секунду при чтении и 35 000 операций ввода-вывода в секунду при записи. Однако на самом деле они, по-видимому, не были опубликованы.
17 ноября 2016 года Qualcomm анонсировала SoC Snapdragon 835 с поддержкой UFS 2.1. Snapdragon 835 также поддерживает SD-карту версии 3.0 и USB 3.1 Type-C. [20]
14 мая 2019 года OnePlus представила OnePlus 7 и OnePlus 7 Pro, первые телефоны со встроенной eUFS 3.0 (Galaxy Fold, изначально планировавшийся как первый смартфон с поддержкой UFS 3.0, в конечном итоге был отложен после запуска OnePlus 7). . [21]
Первые карты UFS начали публично продаваться в начале 2020 года. Согласно пресс-релизу Universal Flash Storage Association, Samsung планировала перевести свои продукты на карты UFS в течение 2020 года. [22] В 2020 году было выпущено несколько потребительских устройств со слотами для карт UFS. .
Сравнение версий
УФС
УФС | 1.0 | 1.1 | 2.0 | 2.1 | 3,0 [23] [24] | 3.1 |
---|---|---|---|---|---|---|
Введено | 2011-02-24 [25] | 2012-06-25 [26] | 2013-09-18 [27] | 2016-04-04 [28] | 2018-01-30 [29] | 2020-01-30 [30] |
Пропускная способность на полосу | 300 МБ / с | 600 МБ / с | 1450 МБ / с | |||
Максимум. количество полос | 1 | 2 | ||||
Максимум. общая пропускная способность | 300 МБ / с | 1200 МБ / с | 2900 МБ / с | |||
Версия M-PHY | ? | ? | 3.0 | 4.1 | ||
Версия UniPro | ? | ? | 1.6 | 1,8 |
Карта UFS
Карта UFS | 1.0 | 1.1 | 2.0 | 3.0 |
---|---|---|---|---|
Введено | 2016-03-30 [31] | 2018-01-30 [29] | 2018-09-18 [32] | 2020-11 [33] |
Пропускная способность на полосу | 600 МБ / с | 1200 МБ / с | ? | |
Максимум. количество полос | 1 | ? | ||
Максимум. общая пропускная способность | 600 МБ / с | 1200 МБ / с | ? | |
Версия M-PHY | 3.0 | ? | ? | |
Версия UniPro | 1.6 | ? | ? |
Выполнение
UFS 2.0 в Snapdragon 820 и 821. Kirin 950 и 955. Exynos 7420
UFS 2.1 в Snapdragon 712 (710 и 720G), 730G, 732G, 835, 845 и 850. Kirin 960, 970 и 980. Exynos 9609, [34] 9610, [35] 9611, [36] 9810 и 980. [37]
UFS 3.0 в Snapdragon 855, Snapdragon 865, Exynos 9820/9825, [38] и Kirin 990. [39]
UFS 3.1 на Snapdragon 865, Snapdragon 870 и Snapdragon 888. [40]
Дополнительные стандарты UFS
30 марта 2016 года JEDEC опубликовал версию 1.0 стандарта расширения карт UFS (JESD220-2), которая предлагает многие функции и большую часть тех же функций, что и существующий стандарт встроенных устройств UFS 2.0, но с дополнениями и модификациями для съемных карт. . [41]
Также в марте 2016 года JEDEC опубликовал версию 1.1 UFS Unified Memory Extension (JESD220-1A), [42] версию 2.1 стандарта UFS Host Controller Interface (UFSHCI) (JESD223C), [43] и версию 1.1A UFSHCI. Стандарт унифицированного расширения памяти (JESD223-1A). [44]
30 января 2018 года стандарт UFS Card Extension был обновлен до версии 1.1 (JESD220-2A), [45], а стандарт UFSHCI был обновлен до версии 3.0 (JESD223D), чтобы соответствовать UFS версии 3.0. [46]
Жизненный цикл перезаписи
Жизненный цикл перезаписи диска UFS влияет на срок его службы. Существует ограничение на количество циклов записи / стирания, которое может принять блок флеш-памяти, прежде чем он выдаст ошибки или откажет вообще. Каждый цикл записи / стирания вызывает ухудшение оксидного слоя ячейки флэш-памяти. Надежность накопителя зависит от трех факторов: возраста накопителя, общего количества терабайт, записанных с течением времени, и количества операций записи на накопитель в день. [47]
Смотрите также
- Карта памяти
- Твердотельный накопитель
Рекомендации
- ^ "Nokia, другие назад стандарт мобильной памяти" . Мир ПК . Архивировано из оригинала 9 февраля 2008 года.
- ^ JEDEC объявляет о публикации стандарта универсального флеш-хранилища (UFS)
- ^ Малыхина, Елена (14 сентября 2007 г.). «Компании, занимающиеся мобильной технологией, работают над стандартом флэш-памяти» . Информационная неделя . Архивировано из оригинального 12 сентября 2012 года . Проверено 19 сентября 2012 года .
- ^ «Toshiba начинает пробовать диски UFS 3.0: 96L 3D TLC NAND, до 2,9 ГБ / с» . Anandtech . 23 января 2019 . Дата обращения 18 августа 2020 .
- ^ Модин, Остин (14 сентября 2007 г.). «Производители флэш-памяти предлагают общую карту» . Канал . Проверено 19 сентября 2012 года .
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинального 28 сентября 2011 года . Проверено 15 августа 2011 года .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ http://www.mipi.org/
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 22 декабря 2015 года . Проверено 26 октября 2015 года .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «Универсальное флеш-хранилище: мобилизуйте свои данные» . Повторное использование дизайна . Дата обращения 18 августа 2020 .
- ^ https://www.kernel.org/doc/Documentation/scsi/ufs.txt
- ^ «Организация: Ассоциация универсальных флэш-накопителей» . Crunchbase . Дата обращения 18 августа 2020 .
- ^ «Развивающиеся мобильные решения: Samsung на MWC 2018 | Глобальный веб-сайт Samsung Semiconductor» . www.samsung.com .
- ^ «eUFS | Глобальный веб-сайт Samsung Semiconductor» . www.samsung.com .
- ^ «Samsung начинает производство первых 512-гигабайтных универсальных флэш-накопителей для мобильных устройств следующего поколения | Глобальный веб-сайт Samsung Semiconductor» . www.samsung.com .
- ^ «JEDEC публикует обновление до стандарта универсального флеш-хранилища (UFS) | JEDEC» . www.jedec.org . Проверено 31 января 2020 года .
- ^ Шилов, Антон. «Более быстрое, дешевое, энергоэффективное хранилище UFS: опубликована спецификация UFS 3.1» . www.anandtech.com . Дата обращения 1 февраля 2020 .
- ^ «Toshiba поставляет первые флеш-чипы NAND с более быстрым стандартом передачи данных» . Мир ПК . 8 февраля 2013 . Дата обращения 18 августа 2020 .
- ^ «Обзор Samsung Galaxy S6 и S6 edge» . Anandtech . 17 апреля 2015 . Дата обращения 18 августа 2020 .
- ^ Шилов, Антон. «Samsung выпускает свои первые карты UFS: производительность SSD в форм-факторе карты» . Проверено 7 июля +2016 .
- ^ «Qualcomm Snapdragon 865 для поддержки оперативной памяти LPDDR5X, UFS 3.0, будет доступен в двух вариантах: Report» . Первый пост . 18 июня 2019 . Дата обращения 18 августа 2020 .
- ^ «Подтверждено, что OnePlus 7 Pro поддерживает флэш-память UFS 3.0» . Android Central . 6 мая 2019 . Дата обращения 18 августа 2020 .
- ^ Universal Flash Storage Association (3 января 2020 г.). «UFSA расширяет экосистему UFS, добавляя поставщиков съемных мобильных карт и сопутствующих технологий» . Деловой провод . Остин, Техас . Дата обращения 22 ноября 2020 .
«Карты UFS будут играть решающую роль [...]», - сказал Хангу Сон, вице-президент по планированию памяти NAND в Samsung Electronics. «Более того, благодаря бесплатному форм-фактору и открытому стандартному дизайну мы ожидаем быстрого перехода на эти карты в 2020 году».
- ^ Чо, ХиЧанг (август 2016 г.). «Новое поколение мобильных хранилищ: карты UFS и UFS» (PDF) . Jedec .
- ^ Чен, Гораций (июль 2017 г.). «Рекомендации по проектированию контроллера UFS 3.0» (PDF) . Jedec . Архивировано из оригинала (PDF) 7 ноября 2017 года.
- ^ «JEDEC объявляет о выпуске стандарта универсального флеш-хранилища (UFS) | JEDEC» . www.jedec.org . Дата обращения 8 мая 2017 .
- ^ «JEDEC обновляет стандарт универсального флеш-хранилища (UFS) | JEDEC» . www.jedec.org . Дата обращения 8 мая 2017 .
- ^ «JEDEC публикует стандарт универсального флеш-хранилища (UFS) v2.0 | JEDEC» . www.jedec.org . Дата обращения 8 мая 2017 .
- ^ «JEDEC обновляет универсальное флеш-хранилище (UFS) и соответствующие стандарты | JEDEC» . www.jedec.org . Дата обращения 8 мая 2017 .
- ^ а б «JEDEC публикует универсальное флэш-хранилище (UFS и UFSHCI) версии 3.0 и расширение карты UFS версии 1.1 | JEDEC» . www.jedec.org . Проверено 31 января 2018 года .
- ^ «JEDEC публикует обновление до стандарта универсального флеш-хранилища (UFS) | JEDEC» . www.jedec.org . Проверено 31 января 2020 года .
- ^ "JEDEC публикует стандарт съемной карты универсального флэш-хранилища (UFS) | JEDEC" . www.jedec.org . Проверено 30 октября 2017 года .
- ^ «JEDEC публикует стандарт универсального флеш-хранилища (UFS) v2.0 | JEDEC» . www.jedec.org . Дата обращения 1 февраля 2020 .
- ^ «Универсальное флеш-хранилище (UFS)» . www.jedec.org . Дата обращения 11 мая 2021 .
- ^ «Мобильный процессор Exynos 9609: характеристики, характеристики | Samsung Exynos» . Samsung Semiconductor . Проверено 26 января 2020 года .
- ^ «Процессор Exynos 9610: характеристики, характеристики | Samsung Exynos» . Samsung Semiconductor . Проверено 26 января 2020 года .
- ^ «Мобильный процессор Exynos 9611: характеристики, характеристики | Samsung Exynos» . Samsung Semiconductor . Проверено 26 января 2020 года .
- ^ «Мобильный процессор Exynos 980 5G: характеристики, характеристики | Samsung Exynos» . Samsung Semiconductor . Проверено 26 января 2020 года .
- ^ «Процессор Exynos 9 Series 9820: характеристики, характеристики | Samsung Exynos» . Samsung Semiconductor . Проверено 14 ноября 2018 года .
- ^ Катресс, Ян (6 сентября 2019 г.). «Huawei анонсирует Kirin 990 и Kirin 990 5G: подход с двумя SoC, интегрированный модем 5G» . AnandTech . Архивировано 6 сентября 2019 года.
- ^ «Qualcomm Snapdragon 888: характеристики и тесты» . NanoReview.net . Проверено 22 февраля 2021 года .
- ^ "JEDEC публикует стандарт съемной карты универсального флэш-хранилища (UFS) | JEDEC" . www.jedec.org . Проверено 7 июля +2016 .
- ^ Универсальное флеш-хранилище - унифицированное расширение памяти версии 1.1
- ^ Интерфейс хост-контроллера универсального флеш-хранилища (UFSHCI), версия 2.1
- ^ Универсальный интерфейс хост-контроллера флеш-памяти Unified Memory Extension, версия 1.1A
- ^ Расширение универсальной карты флэш-памяти, версия 1.1
- ^ Универсальное флеш-хранилище (UFS) - JEDEC
- ^ «Срок службы SSD: как долго будет работать ваш SSD?» . Форум корпоративных хранилищ . 1 марта 2019 . Дата обращения 18 августа 2020 .
Внешние ссылки
- JEDEC
- Ассоциация универсальных флеш-накопителей
- Действующие стандарты UFS и UFS Card
- Презентация Скотта Джейкобсона и Хариша Верма на саммите Flash Memory Summit 2013
- Что такое смартфон UFS 2.1?