什麼是Universal Flash Storage (UFS)

Universal Flash Storage (UFS)

本文章翻譯自 https://www.unbxtech.com/2020/06/universal-flash-storage-explained.html

UFS或Universal Flash Storage是一種較新的閃存規範,旨在取代較慢的eMMC(嵌入式多媒體卡)標準。它由JEDEC設計,於2011年首次推出。UFS 3.1是最新版本,其性能接近桌面級NVMe SSD,被認為是移動存儲標準的未來。



性能

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與UFS 2.0/2.1的1400 MB/s相比,UFS 3.0/3.1的理論頻寬(2900 MB/s)增加了一倍以上。UFS 3.1存儲可以分別以2100 MB/s和1200 MB/s的速度達到最大連續讀取/寫入速度。隨機讀/寫性能可與SATA SSD媲美,大約為100,000 IOPS和70,000 IOPS。

與eMMC相比,UFS在性能方面具有顯著優勢。我們可以看到UFS 2.0在所有方面都擊敗了eMMC 5.1,而UFS 3.0將領先優勢進一步擴大。UFS 3.1在連續讀寫中分別快8.4和9.6倍。

請注意,以上數字僅供參考,因為確切的性能會略有不同,具體取決於製造商,容量和文件系統。我們使用了來自三星網站(UFS 3.1,UFS 3.0,UFS 2.0和eMMC)的公開數據進行比較。

技術特點

UFS配備了LVDS (Low Voltage Differential Signalling)串行接口,用於數據傳輸。這允許同時執行讀取和寫入操作。除了支持SCSI Tagged Command Queuing外,UFS還可以同時處理多個命令,並在必要時對任務進行重新排序。

UFS 3.1帶來了從標準SATA和NVMe SSD到移動設備的更多升級。例如,Write Booster保留少量容量,並將MLC/TLC/QLC視為SLC NAND記憶體。Pseudo-SLC將充當更高寫入速度的緩存。HPB(Host Performance Booster)利用機載系統DRAM來儲存translation table或Logical to Physical (LTP) address map,以提高隨機性能。

UFS vs eMMC

儘管性能較差,但目前eMMC仍然是智能手機,平板電腦和筆記本電腦更便宜,更受歡迎的選擇。但是,自2015年推出eMMC 5.1以來,已沒有對其進行重大改進。

相比之下,UFS將隨著2022年推出的UFS 4.0不斷開發,進一步增加頻寬至約4800 MB/s。UFS可以使用更先進的閃存技術實現更高的性能,效率和耐用性,例如多層3D TLC或QLC NAND記憶體。

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