Almacenamiento flash universal - Universal Flash Storage

Universal Flash Storage ( UFS ) es una especificación de almacenamiento flash para cámaras digitales , teléfonos móviles y dispositivos electrónicos de consumo . Fue diseñado para brindar una mayor velocidad de transferencia de datos y una mayor confiabilidad para el almacenamiento de memoria flash, al tiempo que reduce la confusión del mercado y elimina la necesidad de diferentes adaptadores para diferentes tipos de tarjetas. El estándar abarca tanto paquetes conectados permanentemente dentro de un dispositivo (eUFS) como tarjetas de memoria UFS extraíbles .

Visión general

UFS utiliza flash NAND . Puede utilizar múltiples matrices flash 3D TLC NAND apiladas (circuitos integrados) con un controlador integrado.

La especificación de memoria flash propuesta es compatible con empresas de electrónica de consumo como Nokia , Sony Ericsson , Texas Instruments , STMicroelectronics , Samsung , Micron y SK Hynix . UFS se posiciona como un reemplazo para eMMC y tarjetas SD . La interfaz eléctrica para UFS utiliza M-PHY , desarrollada por MIPI Alliance , una interfaz en serie de alta velocidad que apunta a 2,9 Gbit / s por carril con escalabilidad ascendente a 5,8 Gbit / s por carril. UFS implementa una interfaz LVDS en serie full-duplex que se adapta mejor a anchos de banda más altos que la interfaz paralela de 8 carriles de los eMMC. A diferencia de eMMC, Universal Flash Storage se basa en el modelo arquitectónico SCSI y es compatible con la cola de comandos etiquetada SCSI . La norma está desarrollada por la Asociación de Tecnología de Estado Sólido de JEDEC y está disponible en ella .

El kernel de Linux es compatible con UFS.

Historia

En 2010, se fundó la Universal Flash Storage Association (UFSA) como una asociación comercial abierta para promover el estándar UFS.

En septiembre de 2013, JEDEC publicó JESD220B UFS 2.0 (actualización al estándar UFS v1.1 publicada en junio de 2012). JESD220B Universal Flash Storage v2.0 ofrece un mayor ancho de banda de enlace para mejorar el rendimiento, una extensión de funciones de seguridad y funciones adicionales de ahorro de energía en comparación con UFS v1.1.

El 30 de enero de 2018, JEDEC publicó la versión 3.0 del estándar UFS, con una velocidad de datos superior a 11,6 Gbit / s por carril (1450 MB / s) con el uso de MIPI M-PHY v4.1 y UniProSM v1.8. En el MWC 2018, Samsung presentó las soluciones integradas UFS ( eUFS ) v3.0 y uMCP.

El 30 de enero de 2020, JEDEC publicó la versión 3.1 del estándar UFS. UFS 3.1 presenta Write Booster, Deep Sleep, Performance Throttling Notification y Host Performance Booster para soluciones UFS más rápidas, más eficientes y más económicas. La función Host Performance Booster es opcional.

Dispositivos notables

En febrero de 2013, la empresa de semiconductores Toshiba Memory (ahora Kioxia ) comenzó a enviar muestras de un chip flash NAND de 64 GB , el primer chip compatible con el entonces nuevo estándar UFS.

En abril de 2015, la familia Galaxy S6 de Samsung fue el primer teléfono que se envió con almacenamiento eUFS utilizando el estándar UFS 2.0.

El 7 de julio de 2016, Samsung anunció sus primeras tarjetas UFS, en capacidades de almacenamiento de 32, 64, 128 y 256 GB. Las tarjetas se basaron en el estándar de extensión de tarjetas UFS 1.0. Se informó que la versión de 256 GB ofrece un rendimiento de lectura secuencial de hasta 530 MB / sy un rendimiento de escritura secuencial de hasta 170 MB / sy un rendimiento aleatorio de 40.000 IOPS de lectura y 35.000 IOPS de escritura. Sin embargo, al parecer, en realidad no se dieron a conocer al público.

El 17 de noviembre de 2016, Qualcomm anunció el SoC Snapdragon 835 con soporte para UFS 2.1. El Snapdragon 835 también es compatible con la versión de tarjeta SD 3.0 y USB 3.1 Tipo-C.

El 14 de mayo de 2019, OnePlus presentó OnePlus 7 y OnePlus 7 Pro, los primeros teléfonos con eUFS 3.0 integrado (el Galaxy Fold, originalmente planeado para ser el primer teléfono inteligente con UFS 3.0, finalmente se retrasó después del lanzamiento del OnePlus 7) .

Las primeras tarjetas UFS comenzaron a venderse públicamente a principios de 2020. Según un comunicado de prensa de la Asociación de almacenamiento flash universal, Samsung planeaba realizar la transición de sus productos a tarjetas UFS durante 2020. En 2020 se lanzaron varios dispositivos de consumo con ranuras para tarjetas UFS.

Comparación de versiones

UFS

UFS 1.0 1.1 2.0 2.1 2.2 3,0 3.1
Introducido 2011-02-24 2012-06-25 2013-09-18 2016-04-04 2020-08 2018-01-30 2020-01-30
Ancho de banda por carril 300 MB / s 600 MB / s 1450 MB / s
Max. número de carriles 1 2
Max. ancho de banda total 300 MB / s 1200 MB / s 2900 MB / s
Versión M-PHY ? ? 3,0 ? 4.1
Versión UniPro ? ? 1,6 ? 1.8

Tarjeta UFS

Tarjeta UFS 1.0 1.1 2.0 3,0
Introducido 2016-03-30 2018-01-30 2018-09-18 2020-12-08
Ancho de banda por carril 600 MB / s 1200 MB / s
Max. número de carriles 1 2
Max. ancho de banda total 600 MB / s 1200 MB / s 2400 MB / s
Versión M-PHY 3,0 ? 4.1
Versión UniPro 1,6 ? 1.8

Implementación

UFS 2.0 en Snapdragon 820 y 821. Kirin 950 y 955. Exynos 7420

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

UFS 3.0 en Snapdragon 855, Snapdragon 865, Exynos 9820/9825 y Kirin 990.

UFS 3.1 en Snapdragon 865, Snapdragon 870, Snapdragon 888 y Exynos 2100.

Estándares UFS complementarios

El 30 de marzo de 2016, JEDEC publicó la versión 1.0 del Estándar de extensión de tarjeta UFS (JESD220-2), que ofrecía muchas de las características y gran parte de la misma funcionalidad que el estándar de dispositivo integrado UFS 2.0 existente, pero con adiciones y modificaciones para tarjetas extraíbles. .

También en marzo de 2016, JEDEC publicó la versión 1.1 de UFS Unified Memory Extension (JESD220-1A), la versión 2.1 del estándar UFS Host Controller Interface (UFSHCI) (JESD223C) y la versión 1.1A del estándar UFSHCI Unified Memory Extension (JESD223 -1A).

El 30 de enero de 2018, el estándar de extensión de tarjeta UFS se actualizó a la versión 1.1 (JESD220-2A) y el estándar UFSHCI se actualizó a la versión 3.0 (JESD223D), para alinearse con la versión 3.0 de UFS.

Reescribir el ciclo de vida

El ciclo de vida de reescritura de una unidad UFS afecta su vida útil. Existe un límite en la cantidad de ciclos de escritura / borrado que puede aceptar un bloque flash antes de que produzca errores o falle por completo. Cada ciclo de escritura / borrado provoca el deterioro de la capa de óxido de una celda de memoria flash. La confiabilidad de una unidad se basa en tres factores: la antigüedad de la unidad, el total de terabytes escritos a lo largo del tiempo y las escrituras de la unidad por día.

Ver también

Referencias

enlaces externos