Almacenamiento flash universal
Especificación de almacenamiento flash

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 los paquetes integrados permanentemente (a través del paquete de matriz de rejilla de bolas ) dentro de un dispositivo ( eUFS ) como las tarjetas de memoria UFS extraíbles .

Descripción general

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

La especificación de memoria flash propuesta cuenta con el apoyo 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 serial full-duplex que escala mejor a mayores anchos de banda que la interfaz paralela de 8 carriles y half-duplex de eMMC. A diferencia de eMMC, Universal Flash Storage se basa en el modelo arquitectónico SCSI y admite SCSI Tagged Command Queuing . [9] El estándar es desarrollado por, y disponible en, la JEDEC Solid State Technology Association .

Soporte de software

El kernel de Linux admite UFS. [10] OpenBSD 7.3 y versiones posteriores admiten UFS. [11] Windows 10 y versiones posteriores admiten UFS. [12]

Historia

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

En septiembre de 2013, JEDEC publicó JESD220B UFS 2.0 (actualización del estándar UFS v1.1 publicado 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 las funciones de seguridad y funciones de ahorro de energía adicionales en comparación con UFS v1.1.

El 30 de enero de 2018, JEDEC publicó la versión 3.0 del estándar UFS, con una mayor velocidad de datos 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 soluciones integradas UFS (eUFS) v3.0 y uMCP ( paquete multichip basado en UFS ). [13] [14] [15]

El 30 de enero de 2020, JEDEC publicó la versión 3.1 del estándar UFS. [16] UFS 3.1 presenta Write Booster , Deep Sleep , Performance Throttling Notification y Host Performance Booster para soluciones UFS más rápidas, más económicas y con mayor eficiencia energética. La función Host Performance Booster es opcional. [17]

En 2022, Samsung anunció la versión 4.0, que duplica la velocidad de 11,6 Gbit/s a 23,2 Gbit/s con el uso de MIPI M-PHY v5.0 y UniPro v2.0. UFS 4.0 introduce la optimización basada en archivos . [18]

A partir del segundo trimestre de 2024, SK hynix está desarrollando Zoned UFS (ZUFS) . [19]

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. [20]

En abril de 2015, la familia Galaxy S6 de Samsung fue el primer teléfono en comercializarse con almacenamiento eUFS utilizando el estándar UFS 2.0. [21]

El 7 de julio de 2016, Samsung anunció sus primeras tarjetas UFS, con capacidades de almacenamiento de 32, 64, 128 y 256 GB. [22] Las tarjetas se basaban en el estándar de extensión de tarjeta UFS 1.0. Se informó que la versión de 256 GB ofrecía 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 se lanzaron al público.

El 17 de noviembre de 2016, Qualcomm anunció el Snapdragon 835 SoC con soporte para UFS 2.1. [23]

El 14 de mayo de 2019, OnePlus presentó el OnePlus 7 y el OnePlus 7 Pro, los primeros teléfonos que cuentan con eUFS 3.0 incorporado (el Galaxy Fold, originalmente planeado para ser el primer teléfono inteligente en contar con UFS 3.0, finalmente se retrasó después del lanzamiento del OnePlus 7). [24]

Las primeras tarjetas UFS comenzaron a venderse públicamente a principios de 2020. Según un comunicado de prensa de la Universal Flash Storage Association, Samsung planeaba hacer la transición de sus productos a tarjetas UFS durante 2020. [25] En 2020 se lanzaron varios dispositivos de consumo con ranuras para tarjetas UFS.

El 8 de diciembre de 2022, IQOO anunció el IQOO 11, que fue el primer teléfono que viene con almacenamiento UFS 4.0. Después de eso, otros fabricantes de equipos originales de Android comenzaron a usar esta solución de almacenamiento en sus teléfonos inteligentes de gama alta y de gama media. [26]

Comparación de versiones

Universidad Federal

Universidad FederalIntroducidoAncho de banda por carrilNúmero máximo de carrilesAncho de banda total máximoVersión M-PHYVersión UniPro
1.024 de febrero de 2011 [27]300 MB/s1300 MB/s??
1.125 de junio de 2012 [28]??
2.018 de septiembre de 2013 [29]600 MB/s21200 MB/s3.01.6
2.104-04-2016 [30]
2.22020-08 [31]??
3.030 de enero de 2018 [32]1450 MB/s2900 MB/s4.11.8
3.130 de enero de 2020 [16]
4.017 de agosto de 2022 [33]2900 MB/s5800 MB/s5.02.0

Tarjeta UFS

Tarjeta UFSIntroducidoAncho de banda por carrilNúmero máximo de carrilesAncho de banda total máximoVersión M-PHYVersión UniPro
1.030 de marzo de 2016 [34]600 MB/s1600 MB/s3.01.6
1.130 de enero de 2018 [32]
3.008-12-2020 [35]1200 MB/s1200 MB/s4.11.8

Implementación

  • UFS 2.0 se ha implementado en Snapdragon 820 y 821. Kirin 950 y 955. Exynos 7420. NVIDIA Jetson AGX Xavier SOMs
  • UFS 2.1 se ha implementado en Snapdragon 712 (710 y 720G), 730G, 732G, 835, 845 y 855. Kirin 960, 970 y 980. Exynos 9609, [36] 9610, [37] 9611, [38] 9810 y 980. [39]
  • UFS 3.0 se ha implementado en Snapdragon 855, 855+, 860, 865, Exynos 9820–9825, [40] y Kirin 990. [41]
  • UFS 3.1 se ha implementado en Snapdragon 855+/860, Snapdragon 865, Snapdragon 870, Snapdragon 888, Exynos 2100 y Exynos 2200. [42] [43] [44]
  • UFS 4.0 se ha implementado en MediaTek Dimensity 9200, MediaTek Dimensity 8300 y Snapdragon 8 Gen 2. [45]

Normas UFS complementarias

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. [46]

También en marzo de 2016, JEDEC publicó la versión 1.1 del estándar UFS Unified Memory Extension (JESD220-1A), [47] la versión 2.1 del estándar UFS Host Controller Interface (UFSHCI) (JESD223C), [48] y la versión 1.1A del estándar UFSHCI Unified Memory Extension (JESD223-1A). [49]

El 30 de enero de 2018, el estándar de extensión de tarjeta UFS se actualizó a la versión 1.1 (JESD220-2A), [50] y el estándar UFSHCI se actualizó a la versión 3.0 (JESD223D), para alinearse con la versión 3.0 de UFS. [51]

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 un bloque flash puede aceptar antes de que produzca errores o falle por completo. Cada ciclo de escritura/borrado hace 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, la cantidad total de terabytes escritos a lo largo del tiempo y las escrituras en la unidad por día. [52] Esto es típico de la memoria flash en general.

Véase también

Referencias

  1. ^ "Nokia y otros respaldan el estándar de memoria móvil". PC World . Archivado desde el original el 9 de febrero de 2008.
  2. ^ "JEDEC anuncia la publicación del estándar de almacenamiento flash universal (UFS) | JEDEC". www.jedec.org .
  3. ^ Malykhina, Elena (14 de septiembre de 2007). «Las empresas de tecnología móvil trabajan en el estándar de memoria flash». Information Week . 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 memoria flash proponen una tarjeta común». The Channel . Consultado el 19 de septiembre de 2012 .
  6. ^ "JEDEC Solid State Technology Association | MIPI Alliance". 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) | TOSHIBA Semiconductor & Storage Products Company | Europa (EMEA)". Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2015. Consultado el 26 de octubre de 2015 .
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  • JEDEC
  • Asociación Universal de Almacenamiento Flash
  • Normas actuales de UFS y Tarjeta UFS
  • Presentación de Scott Jacobson y Harish Verma en la Cumbre de memoria flash 2013
  • ¿Qué es un smartphone UFS 2.1? Archivado el 27 de julio de 2024 en Wayback Machine
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