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Almacenamiento flash universal

Universal Flash Storage ( UFS ) es una especificación de almacenamiento flash para cámaras digitales , teléfonos móviles y dispositivos electrónicos de consumo . [1] [2] Fue diseñado para brindar mayor velocidad de transferencia de datos y mayor confiabilidad al almacenamiento de memoria flash, al tiempo que reduce la confusión del mercado y elimina la necesidad de diferentes adaptadores para diferentes tipos de tarjetas. [3] El estándar abarca tanto paquetes conectados permanentemente (integrados) dentro de un dispositivo ( eUFS ) como tarjetas de memoria UFS extraíbles .

Descripción general

UFS utiliza memoria flash NAND . Puede utilizar múltiples matrices flash 3D TLC NAND (circuitos integrados) apiladas con un controlador integrado. [4]

La especificación de memoria flash propuesta cuenta con el respaldo de empresas de electrónica de consumo como Nokia , Sony Ericsson , Texas Instruments , STMicroelectronics , Samsung , Micron y SK Hynix . [5] UFS se posiciona como un reemplazo para eMMC y tarjetas SD . La interfaz eléctrica para UFS utiliza M-PHY , [6] desarrollada por MIPI Alliance , una interfaz serial de alta velocidad que apunta a 2,9 Gbit/s por carril con escalabilidad a 5,8 Gbit/s por carril. [7] [8] UFS implementa una interfaz LVDS serie full-duplex que escala mejor a anchos de banda más altos que la interfaz paralela de 8 carriles y semidúplex de los eMMC. A diferencia de eMMC, Universal Flash Storage se basa en el modelo arquitectónico SCSI y admite cola de comandos con etiquetas SCSI . [9] El estándar está desarrollado y disponible en la JEDEC Solid State Technology Association .

Soporte de software

El kernel de Linux es compatible con UFS. [10]

Historia

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

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 sobre UFS v1.1.

El 30 de enero de 2018, JEDEC publicó la versión 3.0 del estándar UFS, con una velocidad de datos más alta de 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 ( paquete multichip basado en UFS ). [11] [12] [13]

El 30 de enero de 2020 JEDEC publicó la versión 3.1 del estándar UFS. [14] UFS 3.1 presenta Write Booster, Deep Sleep, Performance Throttling Notification y Host Performance Booster para soluciones UFS más rápidas, energéticamente eficientes y más económicas. La función Host Performance Booster es opcional. [15]

En 2022, Samsung anunció la versión 4.0 que duplicaba de 11,6 Gbit/s a 23,2 Gbit/s con el uso de MIPI M-PHY v5.0 y UniPro v2.0.

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. [dieciséis]

En abril de 2015, la familia Galaxy S6 de Samsung fue el primer teléfono que se entregó con almacenamiento eUFS utilizando el estándar UFS 2.0. [17]

El 7 de julio de 2016, Samsung anunció sus primeras tarjetas UFS, con capacidades de almacenamiento de 32, 64, 128 y 256 GB. [18] 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/s y un rendimiento de escritura secuencial de hasta 170 MB/s y un rendimiento aleatorio de 40.000 IOPS de lectura y 35.000 IOPS de escritura. Sin embargo, aparentemente no fueron hechos públicos.

El 17 de noviembre de 2016, Qualcomm anunció el SoC Snapdragon 835 con soporte para UFS 2.1. [19]

El 14 de mayo de 2019, OnePlus presentó OnePlus 7 y OnePlus 7 Pro, los primeros teléfonos que cuentan 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 de OnePlus 7). . [20]

Las primeras tarjetas UFS comenzaron a venderse públicamente a principios de 2020. Según un comunicado de prensa de la Universal Flash Storage Association, Samsung planeó realizar la transición de sus productos a tarjetas UFS durante 2020. [21] En 2020 se lanzaron varios dispositivos de consumo con ranuras para tarjetas UFS. .

Comparación de versiones

UFS

Tarjeta UFS

Implementación

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. . [41]

También en marzo de 2016, JEDEC publicó la versión 1.1 de la Extensión de memoria unificada UFS (JESD220-1A), [42] la versión 2.1 del estándar UFS Host Controller Interface (UFSHCI) (JESD223C), [43] y la versión 1.1A de UFSHCI Estándar de extensión de memoria unificada (JESD223-1A). [44]

El 30 de enero de 2018, el estándar UFS Card Extension se actualizó a la versión 1.1 (JESD220-2A), [45] y el estándar UFSHCI se actualizó a la versión 3.0 (JESD223D), para alinearse con la versión 3.0 de UFS. [46]

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 que la capa de óxido de una celda de memoria flash se deteriore. 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 en la unidad por día. [47] Esto es típico de la memoria flash en general.

Ver también

Referencias

  1. ^ "Nokia y otros respaldan el estándar de memoria móvil". Mundo PC . Archivado desde el original el 9 de febrero de 2008.
  2. ^ "JEDEC anuncia la publicación del estándar Universal Flash Storage (UFS) | JEDEC". www.jedec.org .
  3. ^ Malykhina, Elena (14 de septiembre de 2007). "Las empresas de tecnología móvil trabajan con el estándar de memoria flash". Semana de la Información . Archivado desde el original el 12 de septiembre de 2012 . Consultado el 19 de septiembre de 2012 .
  4. ^ "Toshiba comienza a probar unidades UFS 3.0: 96L 3D TLC NAND, hasta 2,9 GB/s". Anandtech . 23 de enero de 2019 . Consultado el 18 de agosto de 2020 .
  5. ^ Modine, Austin (14 de septiembre de 2007). "Los fabricantes de memorias flash proponen una tarjeta común". El canal . Consultado el 19 de septiembre de 2012 .
  6. ^ "Asociación de Tecnología de Estado Sólido JEDEC | Alianza MIPI". Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2011 . Consultado el 15 de agosto de 2011 .
  7. ^ "MIPI". MIPI .
  8. ^ "Ecosistema de almacenamiento flash universal (UFS) | Empresa de productos de almacenamiento y semiconductores TOSHIBA | Europa (EMEA)". Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2015 . Consultado el 26 de octubre de 2015 .
  9. ^ "Almacenamiento flash universal: movilice sus datos". Reutilización del diseño . Consultado el 18 de agosto de 2020 .
  10. ^ "Almacenamiento flash universal". Los archivos del kernel de Linux . Consultado el 13 de noviembre de 2022 .
  11. ^ "Soluciones móviles en evolución: Samsung en el MWC 2018 | Sitio web global de Samsung Semiconductor". www.samsung.com .
  12. ^ "eUFS | Sitio web global de Samsung Semiconductor". www.samsung.com .
  13. ^ "Samsung comienza a producir el primer almacenamiento flash universal de 512 Gigabytes para dispositivos móviles de próxima generación | Sitio web global de Samsung Semiconductor". www.samsung.com .
  14. ^ ab "JEDEC publica actualización del estándar Universal Flash Storage (UFS) | JEDEC". www.jedec.org . Consultado el 31 de enero de 2020 .
  15. ^ Shilov, Antón. "Almacenamiento UFS más rápido, económico y energéticamente eficiente: publicación de especificaciones UFS 3.1". www.anandtech.com . Consultado el 1 de febrero de 2020 .
  16. ^ "Toshiba envía los primeros chips flash NAND con un estándar de transferencia más rápido". Mundo PC . 8 de febrero de 2013 . Consultado el 18 de agosto de 2020 .
  17. ^ "Revisión del Samsung Galaxy S6 y S6 edge". Anandtech . 17 de abril de 2015 . Consultado el 18 de agosto de 2020 .
  18. ^ Shilov, Antón. "Samsung lanza sus primeras tarjetas UFS: rendimiento SSD en factor de forma de tarjeta" . Consultado el 7 de julio de 2016 .
  19. ^ "Qualcomm Snapdragon 865 con RAM LPDDR5X, UFS 3.0, vendrá en 2 variantes: Informe". Primer comentario . 18 de junio de 2019 . Consultado el 18 de agosto de 2020 .
  20. ^ "Se confirma que OnePlus 7 Pro incluye almacenamiento flash UFS 3.0". Centro de Android . 6 de mayo de 2019 . Consultado el 18 de agosto de 2020 .
  21. ^ Asociación de almacenamiento flash universal (3 de enero de 2020). "La UFSA amplía el ecosistema UFS, sumando proveedores de tarjetas móviles extraíbles y tecnología relacionada". Cable comercial . Austin, Texas . Consultado el 22 de noviembre de 2020 ."Las tarjetas UFS desempeñarán un papel fundamental [...]", afirmó Hangu Sohn, vicepresidente de planificación de memoria NAND de Samsung Electronics. "Además, con un factor de forma libre de regalías y un diseño estándar abierto, esperamos ver una rápida transición a estas tarjetas en 2020".
  22. ^ "JEDEC anuncia la publicación del estándar Universal Flash Storage (UFS) | JEDEC". www.jedec.org . Consultado el 8 de mayo de 2017 .
  23. ^ "JEDEC actualiza el estándar de almacenamiento flash universal (UFS) | JEDEC". www.jedec.org . Consultado el 8 de mayo de 2017 .
  24. ^ "JEDEC publica el estándar Universal Flash Storage (UFS) v2.0 | JEDEC". www.jedec.org . Consultado el 8 de mayo de 2017 .
  25. ^ "JEDEC actualiza el almacenamiento flash universal (UFS) y estándares relacionados | JEDEC". www.jedec.org . Consultado el 8 de mayo de 2017 .
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  28. ^ "JEDEC actualiza el almacenamiento flash universal (UFS) y el estándar de interfaz de memoria compatible". www.jedec.org . Consultado el 18 de septiembre de 2022 .
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  46. ^ "UFS (Almacenamiento flash universal) | JEDEC". www.jedec.org .
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enlaces externos