UFS 3.1規範發布帶來更快更便宜更節能的UFS存儲
JEDEC已經發布了UFS 3.1規範(又名JESD220E),它在標準中增加了一些和性能、功率、成本削減、可靠性相關的特性。這些新功能和特性有望提高實際設備性能,最大限度地降低功耗,潛在地降低高容量存儲設備成本,並改善用戶體驗。
符合UFS 3.1標準的設備繼續使用MIPI的M-PHY 4.1物理層和8b/10b線路編碼,MIPI基於UniPro 1.8協議的互連層(IL),每通道數據速率為HS-G4(11.6 Gbps)。同時,新版本的規範支持三個新特性:寫增強、深度睡眠和性能限制通知。此外,JEDEC還發布了主機性能提陞技術規範。現代固態硬盤已經支持所有這些功能,因此UFS 3.1規範和HP,使UFS存儲設備在功能上更接近固態硬盤。
顧名思義,寫增強(Write Booster)旨在通過使用偽SLC緩存來提高寫入速度。SSD和各種由NVMe驅動的微型存儲設備(例如Apple的iPhone / iPad中使用的存儲設備)已經使用了類似的技術。同樣,SD 6.0標準支持緩存以達到寫入性能目標。
UFS 3.1技術的第二個重要的新功能是深度睡眠(Deep Sleep),這是一種新的低功耗狀態,適用於廉價的UFS設備,這些設備使用相同的穩壓器進行存儲和其他功能。另一個新功能是性能限制通知,該功能使UFS設備可以在過熱時通知主機有關性能限制的信息。最終,避免節流意味著更穩定的性能。
另外還有主機性能提升器(Host Performance Booster),它在系統的DRAM中緩存UFS設備邏輯到物理(LTP)地址映射,以提高性能。移動應用程序使用大量隨機讀取操作,因此經常訪問LTP地址映射。同時,由於UFS設備的存儲容量在增長,LTP大小也在增長,通過在快速系統DRAM中託管LTP並在發送I/O請求時提供LTP提示,可以提高隨機讀取性能並降低UFS控制器的成本。三星幾年前就致力於HPB功能的開發,聲稱可以將隨機讀取性能提高多達67%。
綜上所述,雖然使用HS-G4時,符合UFS 3.1的存儲設備將繼續提供高達23.2 bps(2.9GB/s)理論最大帶寬,但是考慮到使用M-PHY 4.1的編碼,帶寬應類似於1.875 GB/s。但是,通過實現寫增強(Write Booster)和主機性能提升器(Host Performance Booster),即將推出的UFS驅動器的際性能將越來越高。同時,深度睡眠將有助於延長低成本設備的電池壽命。