Almacenamiento Flash Universal (UFS)
Universal Flash Storage (UFS) es una especificación estándar para tarjetas de memoria flash y memoria flash en sistemas integrados. UFS se considera la tecnología sucesora de eMMC y las tarjetas SD. UFS está optimizada para medios de almacenamiento flash no volátiles de alto rendimiento. Esto significa que se pueden conseguir velocidades y accesos a los datos más rápidos y, por tanto, también satisfará los requisitos cada vez mayores de los sectores móvil (teléfonos inteligentes, tabletas, ordenadores portátiles), industrial (sistemas embebidos) y automovilístico (coches conectados) en el futuro.
Organizaciones UFS
UFS cuenta con el apoyo de las principales empresas de la industria de la memoria y los chips, y está dirigido por el grupo de trabajo de la Asociación de Tecnología de Estado Sólido JEDEC. JEDEC también colabora con la Alianza MIPI (Mobile Industry Processor Interface Alliance), ya que es responsable del desarrollo de los protocolos MPHY y UniPro, entre otros.
Además, en 2010 se fundó la asociación comercial abierta Universal Flash Storage Association (UFSA). Su objetivo es lograr la mayor distribución y aceptación posibles del UFS en la industria.
Interfaces UFS
Para conseguir una alta eficiencia energética y rendimiento en la transmisión de datos, el UFS utiliza estándares de interfaz bien conocidos para su nivel de interconexión:
- Especificación M-PHY
- Especificaciones UniPro
UniPro actúa como un protocolo universal de chip a chip que proporciona un canal común para otros protocolos.
La interfaz M-PHY es la capa física primaria (capa PHY) de la especificación UniPro y tiene una interfaz serie de alta velocidad de hasta 2,9 Gbit/s por carril, que puede escalarse hasta 5,8 Gbit/s por carril.
Versiones UFS
| UFS | 1.0 | 1.1 | 2.0 | 2.1 | 3.0 | 3.1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Publicado en | 2011-02-24 | 2012-06-25 | 2013-09-18 | 2016-04-04 | 2018-01-30 | 2020-01-30 |
| Velocidad de transferencia de datos por carril | 300 MB/s | 300 MB/s | 600 MB/s | 600 MB/s | 1450 MB/s | 1450 MB/s |
| Número de carriles | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Máx. Velocidad de transferencia de datos | 300 MB/s | 300 MB/s | 1200 MB/s | 1200 MB/s | 2900 MB/s | 2900 MB/s |
| Versión M-PHY | ? | ? | 3.0 | 3.0 | 4.1 | 4.1 |
| Versión del protocolo UniPro | ? | ? | 1.6 | 1.6 | 1.8 | 1.8 |
| Tarjeta UFS | 1.0 | 1.1 | 2.0 |
|---|---|---|---|
| Introducción | 2016 | 2018 | |
| Velocidad de transferencia de datos por línea de transmisión | 600 MB/s | 600 MB/s | 1200 MB/s |
| Máx. Número de cadenas de transmisión | 1 | 1 | 1 |
| Máx. Velocidad total de transferencia de datos | 600 MB/s | 600 MB/s | 1200 MB/s |
| Versión M-PHY | 3.0 | 3.0 | |
| Versión del protocolo UniPro | 1.6 | 1.6 |
Ventajas del UFS
UFS es ideal para aplicaciones que requieren alto rendimiento y bajo consumo de energía.
- Alto rendimiento (alto flujo de datos)
- Bajo consumo de energía
- Modelo de arquitectura SCSI y, por tanto, funciones de cola de comandos para aumentar la velocidad de lectura/escritura aleatoria
- El UFS funciona en dúplex completo
Rápido rendimiento de datos a través de una interfaz serie de alta velocidad que alcanza hasta 2,9 gigabits por segundo (Gbps) y es escalable hasta 5,8 Gbps. UFS implementa una interfaz serie LVDS full-duplex que se adapta mejor a anchos de banda mayores que la interfaz paralela de 8 carriles de las eMMC.
Cuando está activo, el consumo de energía del UFS es bajo y desciende hasta casi cero cuando está inactivo.
El Almacenamiento Flash Universal (UFS) utiliza el probado modelo arquitectónico SCSI y protocolos de comandos que admiten múltiples comandos con capacidad de cola de comandos, lo que permite la programación multihilo. Las tarjetas de memoria flash actuales (tarjetas SD/SDIO) y las soluciones flash integradas (emmc) sólo procesan un comando cada vez, lo que reduce el rendimiento de la lectura/escritura aleatoria.
Como UFS funciona en dúplex completo, hay una transmisión simultánea permanente de información en ambas direcciones sin interferencias mutuas.
Herramientas para el desarrollo
Para diseñar, probar y depurar diseños de memoria, se pueden utilizar analizadores de protocolos para transmitir y descodificar el tráfico de datos. Para la creación de prototipos, el versátil programador NuProg-E2 permite programar dispositivos UFS, eMMC, MCU, EEPROM SPI Flash, etc. Dispositivos.
