Memoria flash universale (UFS)
Universal Flash Storage (UFS) è una specifica standard per le schede di memoria flash e la memoria flash nei sistemi embedded. UFS è considerata la tecnologia successiva alle schede eMMC e SD. UFS è ottimizzato per i supporti di memoria flash non volatili ad alte prestazioni. Ciò significa che è possibile ottenere un accesso ai dati e una velocità maggiori e quindi soddisfare i requisiti sempre più elevati dei settori mobile (smartphone, tablet, laptop), industriale (sistemi embedded) e automobilistico (auto connesse) in futuro.
Organizzazioni UFS
L'UFS è supportato dalle principali aziende del settore delle memorie e dei chip ed è guidato dal gruppo di lavoro JEDEC Solid State Technology Association. JEDEC collabora anche con la MIPI Alliance (Mobile Industry Processor Interface Alliance), responsabile dello sviluppo dei protocolli MPHY e UniPro, tra gli altri.
Inoltre, nel 2010 è stata fondata l'associazione commerciale aperta Universal Flash Storage Association (UFSA). Il suo obiettivo è quello di ottenere la più ampia distribuzione e accettazione possibile dell'UFS nel settore.
Interfacce UFS
Per ottenere un'elevata efficienza energetica e prestazioni nella trasmissione dei dati, l'UFS utilizza standard di interfaccia ben noti per il suo livello di interconnessione:
- Specifiche M-PHY
- Specifiche UniPro
UniPro agisce come un protocollo universale da chip a chip che fornisce un canale comune per altri protocolli.
L'interfaccia M-PHY è il livello fisico primario (livello PHY) della specifica UniPro e dispone di un'interfaccia seriale ad alta velocità fino a 2,9 Gbit/s per corsia, scalabile fino a 5,8 Gbit/s per corsia.
Versioni UFS
| UFS | 1.0 | 1.1 | 2.0 | 2.1 | 3.0 | 3.1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pubblicato | 2011-02-24 | 2012-06-25 | 2013-09-18 | 2016-04-04 | 2018-01-30 | 2020-01-30 |
| Velocità di trasferimento dati per corsia | 300 MB/s | 300 MB/s | 600 MB/s | 600 MB/s | 1450 MB/s | 1450 MB/s |
| Numero di corsie | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Massima. Velocità di trasferimento dati | 300 MB/s | 300 MB/s | 1200 MB/s | 1200 MB/s | 2900 MB/s | 2900 MB/s |
| Versione M-PHY | ? | ? | 3.0 | 3.0 | 4.1 | 4.1 |
| Versione del protocollo UniPro | ? | ? | 1.6 | 1.6 | 1.8 | 1.8 |
| Scheda UFS | 1.0 | 1.1 | 2.0 |
|---|---|---|---|
| Introduzione | 2016 | 2018 | |
| Velocità di trasferimento dati per linea di trasmissione | 600 MB/s | 600 MB/s | 1200 MB/s |
| Max. Numero di stringhe di trasmissione | 1 | 1 | 1 |
| Velocità massima di trasferimento dati Velocità di trasferimento dati totale | 600 MB/s | 600 MB/s | 1200 MB/s |
| Versione M-PHY | 3.0 | 3.0 | |
| Versione del protocollo UniPro | 1.6 | 1.6 |
Vantaggi UFS
L'UFS è ideale per le applicazioni che richiedono alte prestazioni e basso consumo energetico.
- Prestazioni elevate (alta velocità di trasmissione dei dati)
- Basso consumo energetico
- Modello di architettura SCSI e quindi funzioni di accodamento dei comandi per aumentare la velocità di lettura/scrittura casuale
- UFS funziona in full duplex
Velocità di trasmissione dei dati attraverso un'interfaccia seriale ad alta velocità che raggiunge i 2,9 gigabit al secondo (Gbps) ed è scalabile fino a 5,8 Gbps. L'UFS implementa un'interfaccia seriale LVDS full-duplex che si adatta meglio a larghezze di banda superiori rispetto all'interfaccia parallela a 8 corsie delle eMMC.
Quando è attivo, il consumo energetico dell'UFS è basso e scende quasi a zero quando è inattivo.
L'Universal Flash Storage (UFS) utilizza il collaudato modello architettonico SCSI e protocolli di comando che supportano comandi multipli con capacità di accodamento dei comandi, consentendo una programmazione multi-thread. Le attuali schede di memoria flash (SD/SDIO) e le soluzioni flash integrate (emmc) elaborano solo un comando alla volta, riducendo le prestazioni di lettura/scrittura casuale.
Poiché l'UFS funziona in full duplex, c'è una trasmissione simultanea permanente di informazioni in entrambe le direzioni senza interferenze reciproche.
Strumenti per lo sviluppo
Per progettare, testare ed eseguire il debug dei progetti di memoria, è possibile utilizzare gli analizzatori di protocollo per trasmettere e decodificare il traffico di dati. Per la prototipazione, il versatile programmatore NuProg-E2 permette di programmare i dispositivi UFS, eMMC, MCU, EEPROM SPI Flash ecc. Dispositivi.
