Stockage flash universel (UFS)
Universal Flash Storage (UFS) est une spécification standard pour les cartes mémoire flash et la mémoire flash dans les systèmes embarqués. UFS est considérée comme la technologie qui succède aux cartes eMMC et SD. UFS est optimisé pour les supports de stockage flash non volatils à haute performance. Cela permet d'atteindre des accès aux données et des vitesses plus rapides et de répondre ainsi aux exigences futures de plus en plus élevées des secteurs mobiles (smartphones, tablettes, ordinateurs portables), industriels (systèmes embarqués) et automobiles (voitures connectées).
Organisations UFS
UFS est soutenu par les principales entreprises de l'industrie de la mémoire et des puces et est dirigé par le groupe de travail JEDEC Solid State Technology Association. Le JEDEC collabore également avec l'Alliance MIPI (Mobile Industry Processor Interface Alliance), car ils sont entre autres responsables du développement des protocoles MPHY et UniPro.
En outre, l'association commerciale ouverte Universal Flash Storage Association (UFSA) a été fondée en 2010. L'objectif de cette association est d'assurer une diffusion et une acceptation aussi larges que possible de l'UFS dans l'industrie.
Interfaces UFS
Pour obtenir une efficacité énergétique et des performances élevées lors de la transmission des données, UFS utilise des normes d'interface connues pour son niveau d'interconnexion :
- Spécification M-PHY
- Spécifications UniPro
UniPro agit comme un protocole universel de puce à puce qui fournit un canal commun pour d'autres protocoles.
L'interface M-PHY est la couche physique prioritaire (couche PHY) pour la spécification UniPro et dispose d'une interface série rapide avec jusqu'à 2,9 Gbit/s par voie, qui peut être mise à l'échelle jusqu'à 5,8 Gbit/s par voie.
Versions de l'UFS
| UFS | 1.0 | 1.1 | 2.0 | 2.1 | 3.0 | 3.1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Publié | 2011-02-24 | 2012-06-25 | 2013-09-18 | 2016-04-04 | 2018-01-30 | 2020-01-30 |
| Vitesse de transfert des données par voie | 300 Mo/s | 300 Mo/s | 600 MB/s | 600 Mo/s | 1450 Mo/s | 1450 Mo/s |
| Nombre de voies | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Max. Vitesse de transfert des données | 300 Mo/s | 300 Mo/s | 1200 MB/s | 1200 Mo/s | 2900 Mo/s | 2900 Mo/s |
| Version M-PHY | ? | ? | 3.0 | 3.0 | 4.1 | 4.1 |
| Version du protocole UniPro | ? | ? | 1.6 | 1.6 | 1.8 | 1.8 |
| Carte UFS | 1.0 | 1.1 | 2.0 |
|---|---|---|---|
| Introduction | 2016 | 2018 | |
| Vitesse de transfert de données par ligne de transmission | 600 Mo/s | 600 Mo/s | 1200 MB/s |
| Nombre max. Nombre de lignes de transmission | 1 | 1 | 1 |
| Nombre de lignes max. Vitesse de transfert de données totale | 600 MB/s | 600 MB/s | 1200 MB/s |
| Version M-PHY | 3.0 | 3.0 | |
| Version du protocole UniPro | 1.6 | 1.6 |
Avantages de l'UFS
UFS est idéal pour les applications qui nécessitent une haute performance et une faible consommation d'énergie.
- Haute performance (haut débit de données)
- Faible consommation de courant
- Modèle d'architecture SCSI et donc fonctions de mise en file d'attente des commandes pour augmenter les vitesses de lecture/écriture aléatoires
- UFS fonctionne en duplex intégral
Débit de données rapide grâce à une interface série à grande vitesse qui vise jusqu'à 2,9 gigabits par seconde (Gbps) et peut être mise à l'échelle jusqu'à 5,8 Gbps. UFS met en œuvre une interface série LVDS full-duplex qui s'adapte mieux aux bandes passantes plus élevées que l'interface parallèle 8-lane des eMMC.
En mode actif, la consommation d'énergie de l'UFS est faible et tombe à presque zéro en mode inactif.
Universal Flash Storage (UFS) utilise le modèle d'architecture SCSI éprouvé et des protocoles de commande qui supportent plusieurs commandes avec des fonctions de mise en file d'attente de commandes, ce qui permet une programmation multi-thread. Les cartes mémoire actuelles basées sur la technologie flash (cartes SD/SDIO) et les solutions flash embarquées (emmc) ne traitent qu'une seule commande à la fois, ce qui réduit les performances de lecture/écriture aléatoires.
Comme l'UFS fonctionne en duplex intégral, il y a une transmission simultanée permanente des informations dans les deux directions sans interférence mutuelle.
Outils pour le développement
Pour concevoir, tester et déboguer les designs de mémoire, les analyseurs de protocole sont adaptés et permettent d'afficher le trafic de données en streaming et décrypté. Pour le prototypage, le programmeur NuProg-E2 polyvalent permet de programmer des UFS, eMMC, MCU, EEPROM SPI Flash etc. Permet de construire des modules.
