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3.0版UFS存储卡准备进军车用、边缘IoT

时间:2021-01-13 作者:Gary Hilson 阅读:
最新版本的UFS存储卡扩展标准(Card Extension Standard)不意外地在提升性能同时也降低了功耗,还有可能在规格订定之初未曾涉足的应用案例中找到一席之地。
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就像大多数的新世代内存或内存接口规格,最新版本的UFS存储卡扩展标准(Card Extension Standard)不意外地在提升性能同时也降低了功耗,还有可能在规格订定之初未曾涉足的应用案例中找到一席之地。而做为一种接口标准,UFS也有可能支持闪存以外的永久内存。

由产业标准组织JEDEC固态技术协会(Solid State Technology Association)公布的3.0版JESD220-2B标准,定义了与已经在众多高阶行动与消费性应用受到广泛认可之UFS 3.0嵌入式设备标准紧密一致的功能性。相较于上一代,新标准的最高传输性能从600MB/s提升到了1.2GB/s。

作为一种被设计于应用在功耗需要最小化之领域的接口,USF存储卡标准非常适合行动设备与车用系统,还有越来越的物联网(IoT)应用;这三类应用案例的使用者都会有“立即开机”的期待,如今可以藉由导入开机支持(boot support)──设备藉由UFS存储卡启动的速度会更快──来满足这类需求。

UFS存储卡规格的更新与改善,旨在满足越来越高的5G传输速度以及超高分辨率视讯内容档案大小。

(图片来源:HeeChang Cho, JEDEC)

3.0版的USF存储卡标准也有所简化,改善了互操作性并降低了开发复杂性,免除了可插拔存储卡不需要的USF功能,包括PSA (Product State Awareness)、RPMB (Replay Protected Memory Block)、上下文(Context)、逻辑单元优先性(Priority of Logical Unit)与动态容量(Dynamic Capacity)。此外,透过将逻辑单元数量最小化,简化了储存管理。。

JEDEC电气规格与指令协议分组委员会(Electrical Specifications and Command Protocols subcommittee)共同副主席HeeChang Cho表示,尽管UFS存储卡的应用案例自问世以来已经有所改变,最重要的还是移动性,因为此规格受到了5G、汽车、IoT,甚至边缘人工智能等应用的重视;“高性能、高可靠度以及低功耗至关重要。”举例来说,5G传输速度结合超高HD视讯等内容的增加,带来了智能型手机对于更高速度与更大储存容量的需求。

不过JEDEC固态内存委员会主席Desi Rhoden指出,功率预算限制仍然是UFS存储卡规格更新时的挑战;“因为UFS主要是针对手机应用,而且从标准的一开始就被这样设计,这使得很难在不影响功率的情况下将性能加倍。”

此外,大多数的UFS应用案例都要求相当高的可靠性,这部分无法为了其他方面的改善而有所折衷;“这对于像是汽车等应用越来越重要,”他表示:“我们最不希望看到的就是因为某种技术失效导致车辆事故,在多个环境中的长期可靠性变得非常重要。”

Cho表示,嵌入式UFS被广泛应用于今日市面上大多数的智能型手机,存储卡则能提供更多灵活性,在仍然提供高性能的同时,与已内置于设备中的控制器共同运作。Rhoden补充,可支持开机的记忆卡也能催生可能本身没有内存的设备,将所有东西都保存于存储卡;“有一系列在过去不可能的广泛应用又变得可能。”

此外,安全性能直接在存储卡上处理;不只是在安全性方面,所有的东西都是,因为都保存在存储卡中。Rhoden表示,另一个今日许多UFS存储卡应用的共同需求是快速开机──消费者已经开始期望手机也能这样,而这是许多现代车款的资通讯娱乐系统之可靠性特征:“当你发动车子,你不会想要枯等车机启动。”

新一代UFS存储卡的低功耗使其是和手机以及IoT边缘设备应用;其功率可靠度则提供整体的稳定性。(图片来源:HeeChang Cho, JEDEC)

类似的,边缘IoT也可以利用UFS存储卡的高可靠性优势。Cho表示:“开机功能让UFS存储卡能被应用为主储存,也能被应用为可移除储存设备。”低功耗可以被视为更高功率稳定性,这带来了可靠性。

此外他指出,UFS存储卡的另一个固有特性,就算在传输数据以处理先前的指令,主机也能持续传送指令。这意味着某个应用程序能执行I/O运作,同时其他应用程序也可以同步执行,不会影响性能。

Rhoden总结,UFS存储卡规格达成了第三版的里程碑,意味着此规格已经相当成熟,但也有一些还需要改进的地方;部分因为这并非针对特定内存类型的规格,而是能支持任何一种永久性内存的接口技术。“可以在相同的封装中使用几乎任何一种内存;我们定义的是接口本身规格以及所有这些接口的通讯协议,这就是UFS的意义所在。”

编译:Judith Cheng   责编:Yvonne Geng

(参考原文:UFS Spec Keeps Pace with Edge IoT, Automotive Demands,By Gary Hilson)

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Gary Hilson
EE Times特约编辑。Gary Hilson是一位自由撰稿人和编辑,曾为北美地区的印刷和电子出版物撰写过大量稿件。 他感兴趣的领域包括软件、企业级和网络技术、基础研究和教育市场,以及可持续交通系统和社会新闻。 他的文章发表于Network Computing,InformationWeek,Computing Canada,Computer Dealer News,Toronto Business Times,Strategy Magazine和Ottawa Citizen。
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