Rychlejší úložiště pro mobily přicházejí: UFS 3.0 je hotové, umožní výkon až 2,3 GB/s

0
UFS úložiště od Samsungu

V osobních počítačích se u SSD řeší rozhraní SATA a NVMe/PCI Express, ovšem jak už asi víte, v mobilní oblasti je to trochu jinak. Také tato zařízení mají ale svou verzi souboje mezi starým „legacy“ a novým výkonným rozhraním pro flashová úložiště. Onou tradicí je v tomto případě rozhraní eMMC, které vychází z komunikace používané kartami SD (a předtím MMC). Potřeba rychlejších a výkonnějších úložišť třeba pro highendové mobily a tablety ovšem přinesla pokročilejší standard UFS, neboli Universal Flash Storage. A tato technologie se nyní posouvá do nové generace, konsorcium JEDEC oficiálně vydalo specifikaci UFS 3.0.

O UFS 3.0 už se objevily neoficiální informace na podzim, nyní je však standard oficiálně hotový a vydaný. Generace 3.0 je zde zásadní, jelikož v podstatě zdvojnásobuje přenosovou rychlost tohoto rozhraní a měla by v praxi hodně eliminovat limity, které připojení mobilního úložiště do systému vytvářelo. Teoretická hrubá propustnost UFS 3.0 stoupá ze zhruba 11,6 Gb/s u UFS 2.0 na 23,2 Gb/s.

To je dosaženo zrychlením fyzické vrstvy. Ta používá dvě linky MIPI M-PHY 4.1 a protokol MIPI UniPro 1.8. Počet linek je zachován z předchozí verze standardu UFS, přenosová kapacita jedné ale byla zvýšena z 5,8 Gb/s na 11,6 Gb/s. Tím se dostáváme na oněch 23,2 Gb/s. Ovšem je třeba upozornit, že je použito redundantní kódování 8b/10b, což znamená, že reálně použitelných je jen 80 %, tedy 18,56 Gb/s neboli 2,32 GB/s. Poté je navíc ještě třeba počítat s nějakou režií přímo při datové komunikaci. Ovšem pro mobilní zařízení se jedná o hodně vysokou propustnost. Pro srovnání: eMMC 5.1 má teoretickou přenosovou kapacitu 400 MB/s.

Standard UFS 3.0 zvýší maximální přenosovou rychlost mobilních úložišť na dvojnásobek proti UFS 2.0/2.1
Standard UFS 3.0 zvýší maximální přenosovou rychlost mobilních úložišť na dvojnásobek proti UFS 2.0/2.1 (Slajd z doby, kdy byl standard ještě v přípravě)

Kromě vyšší rychlosti byly v UFS 3.0 provedeny některé další změny. Zařízení UFS vyžadují tři napájecí napětíí: VCCQ (1,2 V), VCCQ2 (1,8 V) a VCC. Větev VCC měla dříve předepsáno napětí 3,3 V, nyní to volitelně může být také 2,5 V. Toto nižší napětí VCC je požadováno nejnovějšími vrstvenými pamětmi NAND Flash s vyšší hustotou záznamu, ale mohlo by asi i šetřit energii. Kromě toho také zřejmě jsou standardizovány funkce a registry, které mají mít řadiče UFS. To by mělo umožnit, aby všechna taková úložiště fungovala s jednotným standardním ovladačem bez nutnosti explicitní podpory pro ten nebo onen konkrétní čip.

JEDEC také přidal některé vlastnosti, které nebudou tak důležité v mobilech a jsou míněny zejména pro automobilové instalace. Jde o signalizaci zvýšené teploty zařízení nebo možnost podpory rozšířených teplotních rozsahů (-40 až +105°C). Pro spolehlivost může být významná funkce pro automatický refresh. Ten znamená periodické obnovování dat v buňkách jejich přepisem nebo přesunem obsahu. To jistí záznam proti postupné degradaci změnou jejich napětí, která v NAND nastává – viditelně se ukázala například v kauze zpomalování Samsung SSD 840 Evo, kde bylo také automatické periodické obnovování konečným řešením.

UFS Card od Samsungu
UFS Card od Samsungu

UFS Card 1.1

Úložiště UFS 3.0 se eventuálně objeví v (dražších) mobilech a tabletech. Ale kromě oněch automobilů by mohla další uplatnění získat třeba v autonomních VR headsetech. O takto rychlá úložiště by asi mohl být zájem i ve foťácích, dronech a akčních kamarách. Ovšem tam bývá preferováno i kvůli možnosti používat více nosičů preferováno výměnné médium. Od UFS byl pro tyto účely odvozen formát UFS Card, jenž ale zatím neumožňuje takto vysoké přenosové rychlosti. Standard UFS Card byl také aktualizován na generaci 1.1. Ta však přináší spíše drobné úpravy proti verzi 1.0.

Ohodnoťte tento článek!