กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

หน่วยความจำแฟลชอเนกประสงค์

หน่วยความจำแฟลชสากล ( UFS ) เป็น ข้อกำหนด หน่วยความจำแฟลช สำหรับ กล้องดิจิทัล โทรศัพท์ มือถือ และอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค [ 1 ] [ 2 ] ซึ่งวางตำแหน่งให้เป็นตัวแทนของ...

หน่วยความจำแฟลชอเนกประสงค์

หน่วยความจำแฟลชสากล ( UFS ) เป็น ข้อกำหนด หน่วยความจำแฟลชสำหรับกล้องดิจิทัลโทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค[ 1 ] [ 2 ]ซึ่งวางตำแหน่งให้เป็นตัวแทนของeMMCและการ์ด SDได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่ม ความเร็ว ในการถ่ายโอนข้อมูลและเพิ่มความน่าเชื่อถือให้กับหน่วยความจำแฟลช ในขณะเดียวกันก็ลดความสับสนในตลาดและขจัดความจำเป็นในการใช้อะแดปเตอร์ที่แตกต่างกันสำหรับการ์ดประเภทต่างๆ[ 3 ]มาตรฐานนี้ครอบคลุมทั้งแพ็คเกจที่ฝังอย่างถาวร (ผ่าน แพ็คเกจ อาร์เรย์แบบตารางลูกบอล ) ภายในอุปกรณ์ ( eUFS ) และการ์ดหน่วยความจำ UFS แบบถอด ได้

ภาพรวม

UFS ใช้แฟลช NANDอาจใช้ชิปแฟลช NAND TLC 3D หลายชั้นซ้อน กัน (ณ ปี 2026 มักใช้ TLCหรือQLCสำหรับ UFS) พร้อมตัวควบคุมในตัว[ 4 ]

ข้อกำหนด หน่วยความจำแฟลชที่เสนอได้รับการสนับสนุนจากบริษัทอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่นNokia , Sony Ericsson , Texas Instruments , STMicroelectronics , Samsung , MicronและSK Hynix [ 5 ] อินเทอร์เฟซไฟฟ้าสำหรับ UFS ใช้M -PHY [ 6 ]ซึ่งพัฒนาโดยMIPI Allianceเป็นอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมความเร็วสูงที่ตั้งเป้าหมายไว้ที่ 2.9 Gbit/s ต่อเลน พร้อมความสามารถในการปรับขนาดขึ้นเป็น 5.8 Gbit/s ต่อเลน[ 7 ] [ 8 ] UFS ใช้อินเทอร์เฟซ LVDSแบบอนุกรมฟูลดูเพล็กซ์ที่ปรับขนาดได้ดีกว่าสำหรับแบนด์วิดท์ที่สูงกว่าอินเทอร์เฟซแบบขนาน 8 เลนและฮาล์ฟดูเพล็กซ์ของ eMMC แตกต่างจาก eMMC หน่วยความจำแฟลชสากล (Universal Flash Storage) ใช้โมเดลสถาปัตยกรรม SCSIและรองรับSCSI Tagged Command Queuing [ 9 ] มาตรฐานนี้ได้รับการพัฒนาและเผยแพร่โดยJEDEC Solid State Technology Association

การสนับสนุนซอฟต์แวร์

เคอร์เนลLinuxรองรับ UFS [ 10 ] OpenBSD 7.3 และเวอร์ชันที่ใหม่กว่ารองรับ UFS [ 11 ] Windows 10และเวอร์ชันที่ใหม่กว่ารองรับ UFS [ 12 ]

ประวัติศาสตร์

ในปี 2010 สมาคม Universal Flash Storage Association (UFSA) ก่อตั้งขึ้นในฐานะสมาคมการค้า แบบเปิด เพื่อส่งเสริมมาตรฐาน UFS

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2556 JEDEC ได้เผยแพร่มาตรฐาน JESD220B UFS 2.0 (ซึ่งเป็นการปรับปรุงมาตรฐาน UFS v1.1 ที่เผยแพร่ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2555) มาตรฐาน JESD220B Universal Flash Storage v2.0 นำเสนอแบนด์วิดท์การเชื่อมต่อที่เพิ่มขึ้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ การขยายคุณสมบัติด้านความปลอดภัย และคุณสมบัติการประหยัดพลังงานเพิ่มเติมเมื่อเทียบกับ UFS v1.1

เมื่อวันที่ 30 มกราคม 2018 JEDEC ได้เผยแพร่มาตรฐาน UFS เวอร์ชัน 3.0 ซึ่งมีอัตราการส่งข้อมูลสูงขึ้นที่ 11.6 Gbit/s ต่อเลน (1450 MB/s) โดยใช้ MIPI M-PHY v4.1 และ UniProSM v1.8ในงานMWC 2018 ซัมซุง ได้เปิด ตัวโซลูชันembedded UFS (eUFS) v3.0 และ uMCP (UFS-based multi-chip package ) [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]

เมื่อวันที่ 30 มกราคม 2020 JEDEC ได้เผยแพร่มาตรฐาน UFS เวอร์ชัน 3.1 [ 16 ] UFS 3.1 ได้แนะนำWrite Booster , Deep Sleep , Performance Throttling NotificationและHost Performance Boosterสำหรับโซลูชัน UFS ที่เร็วขึ้น ประหยัดพลังงานมากขึ้น และราคาถูกลง คุณสมบัติ Host Performance Booster เป็นตัวเลือกเสริม[ 17 ]ก่อนมาตรฐาน UFS 2.2 และ UFS 3.1 คุณสมบัติ บัฟเฟอร์ SLCเป็นตัวเลือกเสริมในอุปกรณ์ UFS ซึ่งเป็นคุณสมบัติมาตรฐานในSSD ส่วนบุคคล คุณสมบัติ Write Boosterถูกนำมาใช้ใน UFS 2.2 ในเดือนสิงหาคม 2020 [ 18 ]

"Write Booster" คือบัฟเฟอร์ที่มีความเร็วสูงกว่าหน่วยความจำถาวร ซึ่งจะเก็บข้อมูลใหม่ไว้ชั่วคราวก่อนที่จะเขียนลงในหน่วยความจำถาวร โดยใช้เวลาว่าง หมายถึง เวลาที่ระบบปฏิบัติการของอุปกรณ์ไม่ได้เข้าถึงข้อมูล เพื่อ "ล้าง" เนื้อหาของบัฟเฟอร์ไปยังหน่วยความจำถาวร[ 19 ]

ในปี 2022 Samsung ประกาศเวอร์ชัน 4.0 ซึ่งเพิ่มความเร็วเป็นสองเท่าจาก 11.6 Gbit/s เป็น 23.2 Gbit/s โดยใช้ MIPI M-PHY v5.0 และ UniPro v2.0 UFS 4.0 นำเสนอการเพิ่มประสิทธิภาพตามไฟล์[ 20 ]

ณ ไตรมาสที่ 1 ปี 2025 UFS 4.1 นำเสนอZoned Storage สำหรับ UFS [ 21 ]

การเปรียบเทียบเวอร์ชัน

ยูเอฟเอส

เวอร์ชั่น แนะนำ แบนด์วิดท์ต่อเลน เลนสูงสุด แบนด์วิดท์สูงสุด เวอร์ชัน M-PHYยูนิโปรเวอร์ชัน
1.0 [ 22 ]24 กุมภาพันธ์ 2554 300 MB/s1 300 MB/s1.0 1.4
1.1 [ 23 ]25 มิถุนายน 2555
2.0 [ 24 ]18 กันยายน 2013 600 MB/s2 1200 MB/s3.0 1.6
2.1 [ 25 ]4 เมษายน 2559
2.2 [ 26 ]2020-08
3.0 [ 27 ]30 มกราคม 2018 1450 MB/s2900 MB/s4.1 1.8
3.1 [ 16 ]30 มกราคม 2020
4.0 [ 28 ]17 สิงหาคม 2022 2900 MB/s5800 MB/s5.0 2.0
4.1 (โปร) [ 29 ]2025-01-08
5.0 [ 30 ]2026-02-26 5400 MB/s10800 MB/s 6.0 3.0

บัตร UFS

เวอร์ชั่น แนะนำ แบนด์วิดท์ต่อเลน เลนสูงสุด แบนด์วิดท์สูงสุด เวอร์ชัน M-PHYยูนิโปรเวอร์ชัน
1.0 [ 31 ]30 มีนาคม 2559 600 MB/s 1 600 MB/s 3.0 1.6
1.1 [ 27 ]30 มกราคม 2018
3.0 [ 32 ]8 ธันวาคม 2020 1200 MB/s 1200 MB/s 4.1 1.8

การดำเนินการ

  • UFS 2.0 ได้ถูกนำมาใช้ใน Snapdragon 820 และ 821, Kirin 950 และ 955, Exynos 7420, Nvidia Jetson AGX และ Xavier SOMs แล้ว
  • UFS 2.1 ได้ถูกนำไปใช้ใน Snapdragon 712 (710&720G), 730G, 732G, 835, 845 และ 855 Kirin 960, 970 และ 980 Exynos 9609, [ 33 ] 9610, [ 34 ] 9611, [ 35 ] 9810 และ 980 [ 36 ]
  • UFS 3.0 ได้ถูกนำไปใช้ใน Snapdragon 855, 855+, 860, 865, Exynos 9820–9825, [ 37 ]และ Kirin 990 [ 38 ]
  • UFS 3.1 ได้ถูกนำไปใช้ใน Snapdragon 855+/860, Snapdragon 865, Snapdragon 870, Snapdragon 888, Exynos 2100, Exynos 2200 และ Snapdragon 7s เจนเนอเรชั่น 2 [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]
  • UFS 4.0 ได้ถูกนำไปใช้ใน Google Tensor G5, MediaTek Dimensity 9200, MediaTek Dimensity 8300 และ Snapdragon 8 Gen 2 [ 43 ]

มาตรฐาน UFS ที่เสริมกัน

เมื่อวันที่ 30 มีนาคม 2559 JEDEC ได้เผยแพร่เวอร์ชัน 1.0 ของมาตรฐานส่วนขยายการ์ด UFS (JESD220-2) ซึ่งมีคุณสมบัติหลายอย่างและฟังก์ชันการทำงานส่วนใหญ่เหมือนกับมาตรฐานอุปกรณ์ฝังตัว UFS 2.0 ที่มีอยู่ แต่มีการเพิ่มเติมและแก้ไขสำหรับการ์ดแบบถอดได้[ 44 ]

นอกจากนี้ ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2559 JEDEC ได้เผยแพร่เวอร์ชัน 1.1 ของ UFS Unified Memory Extension (JESD220-1A) [ 45 ]เวอร์ชัน 2.1 ของมาตรฐาน UFS Host Controller Interface (UFSHCI) (JESD223C) [ 46 ]และเวอร์ชัน 1.1A ของมาตรฐาน UFSHCI Unified Memory Extension (JESD223-1A) [ 47 ]

เมื่อวันที่ 30 มกราคม 2018 มาตรฐาน UFS Card Extension ได้รับการอัปเดตเป็นเวอร์ชัน 1.1 (JESD220-2A) [ 48 ]และมาตรฐาน UFSHCI ได้รับการอัปเดตเป็นเวอร์ชัน 3.0 (JESD223D) เพื่อให้สอดคล้องกับ UFS เวอร์ชัน 3.0 [ 49 ]

เขียนวงจรชีวิตใหม่

วงจรชีวิตการเขียนซ้ำของไดรฟ์ UFS ส่งผลต่ออายุการใช้งาน มีข้อจำกัดว่าบล็อกแฟลชจะยอมรับรอบการเขียน/ลบได้กี่รอบก่อนที่จะเกิดข้อผิดพลาดหรือล้มเหลวโดยสิ้นเชิง แต่ละรอบการเขียน/ลบทำให้ชั้นออกไซด์ของเซลล์หน่วยความจำแฟลชเสื่อมสภาพ ความน่าเชื่อถือของไดรฟ์ขึ้นอยู่กับปัจจัยสามประการ ได้แก่ อายุของไดรฟ์ จำนวนเทราไบต์ทั้งหมดที่เขียนในช่วงเวลาหนึ่ง และจำนวนการเขียนต่อวัน[ 50 ]นี่เป็นเรื่องปกติของหน่วยความจำแฟลชโดยทั่วไป ตัวอย่างเช่น สมาร์ทโฟนระดับไฮเอนด์ และอุปกรณ์ต่างๆ เช่นกล่องรับสัญญาณอาจใช้แฟลช UFS ที่มีการเขียนเทราไบต์จำนวนมาก[ 51 ]

ดูเพิ่มเติม

  • มาตรฐานปัจจุบันของ UFS และบัตร UFS
  • การนำเสนอโดย Scott Jacobson และ Harish Verma ในงาน Flash Memory Summit 2013
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Universal_Flash_Storage&oldid=1357804045#uMCP "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ หน่วยความจำแฟลชอเนกประสงค์

หน่วยความจำแฟลชสากล ( UFS ) เป็น ข้อกำหนด หน่วยความจำแฟลช สำหรับ กล้องดิจิทัล โทรศัพท์ มือถือ และอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค [ 1 ] [ 2 ] ซึ่งวางตำแหน่งให้เป็นตัวแทนของ...

ภาพรวม

UFS ใช้ แฟลช NAND อาจใช้ชิปแฟลช NAND TLC 3D หลายชั้น ซ้อน กัน (ณ ปี 2026 มักใช้ TLC หรือ QLC สำหรับ UFS) พร้อมตัวควบคุมในตัว [ 4 ]

การสนับสนุนซอฟต์แวร์

เคอร์เนล Linux รองรับ UFS [ 10 ] OpenBSD 7.3 และเวอร์ชันที่ใหม่กว่ารองรับ UFS [ 11 ] Windows 10 และเวอร์ชันที่ใหม่กว่ารองรับ UFS [ 12 ]

ประวัติศาสตร์

ในปี 2010 สมาคม Universal Flash Storage Association (UFSA) ก่อตั้งขึ้นในฐานะ สมาคมการค้า แบบเปิด เพื่อส่งเสริมมาตรฐาน UFS