Universal Flash Storage

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Das Universal Flash Storage (UFS) ist ein Standardformat für Flash-Speicherkarten und Flash-Speichermedien in eingebetteten Systemen. Angestrebt wird damit ein schnellerer Datenzugriff sowie ein Ende des Formatkriegs unter den Speicherkartenherstellern. Die Vereinheitlichung soll den Bedarf an Adaptern senken und eine Kompatibilität unter möglichst vielen Geräten wie Computern, Digitalkameras, Handys, MP3-Playern und weiteren erreichen. Auch der Linux-Kernel unterstützt UFS.[1]

Die Entwicklung wird durch die JEDEC Solid State Technology Association geleitet, beteiligt sind die Unternehmen Nokia, Micron Technology, Samsung, Sony Ericsson, Spansion, STMicroelectronics und Texas Instruments.[2]

Die Standardisierung durch den JEDEC-Unternehmensverband erfolgt in Zusammenarbeit mit dem zum Teil konkurrierenden Unternehmensverband MIPI Alliance (Mobile Industry Processor Interface Alliance, kurz MIPI) - der den Datenaustausch zwischen Chipsets, Sensoren und Displays entwickelt und propagiert - und hierzu das UniPro Protokoll fortentwickelt. Der Anwendungsbereich umfasst Mobilgeräte, wie Smartphones, Tablets und Laptops, und eingebettete Systeme, wie Fernseher und das Connected car.

Entwicklungsgeschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Im Jahr 2011 erschien die erste Standard-Version, welche 2012 auf Version 1.1 angehoben wurde. [3] Breitere Verwendung fand der UFS mit der Einführung der Version 2.0 im September 2013. Hierbei liegt die Leistungsaufnahme mit 0,5 mW im Standby sowie 1 mW bei Nutzung ähnlich hoch wie bei eMMC-Speicher. Die Datenübertragungsrate gegenüber dem eMMC-Standard ist in der fünften Version verdreifacht. Hierbei wird gleichzeitiges Lesen und Schreiben ermöglicht. Seitens des UFS-Host-Controller findet eine serielle Datenweitergabe statt. [4] UFS-2.0-Speicher wird unter anderem in Smartphones verwendet. Im März 2016 wurde die erneuerte Version 2.1 veröffentlicht. Diese verbesserte unter anderem die Datensicherheit zwischen dem UFS-Speicher und dem SoC.

Am 30. März 2016 wurde der Standard für UFS-Speicherkarten in Version 1.0 verabschiedet. Demnach besitzt eine UFS-Karte an der Längsseite zwei flossenartige Auskerbungen. Hieraus ergibt sich ein Format von 15 ×11 mm für eine Speicherkarte. Ohne Auskerbung ergeben sich 15 × 10,2 mm. Nach dem UFSC-Standard müssen diese Karten mindestens eine Datenübertragungsrate der UFS-Gear1-Klasse erreichen, was 183 MB/s entspricht. Die maximale Übertragungsrate beträgt in der Gear3-Klasse mit 729 MB/s etwa das Fünffache des Maximums des Mindeststandards. Verglichen mit microSDHC-Speicherkarten fällt die höhere Anzahl an Speicherkontakten auf.[5][6] Die erste UFS-Speicherkarte wurde im Juli 2016 vom Hersteller Samsung vorgestellt.

Versionsvergleich[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

UFS[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

UFS 1.0 1.1 2.0 2.1 3.0[7][8]
Einführung 2011[9] 2012[10] 2013[11] 2016[12] 2018[13]
Datenübertragungsgeschwindigkeit pro Übertragungsstrang 300 MB/s 600 MB/s 1450 MB/s
Max. Anzahl der Übertragungsstränge 1 2
Max. Datenübertragungsgeschwindigkeit insgesamt 300 MB/s 1200 MB/s 2900 MB/s
M-PHY Version 3.0 4.1
UniPro Protokollversion 1.6 1.8

UFS Speicherkarten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

UFS Card 1.0 1.1 2.0
Einführung 2016[14] 2018[13]
Datenübertragungsgeschwindigkeit pro Übertragungsstrang 600 MB/s 1200 MB/s
Max. Anzahl der Übertragungsstränge 1
Max. Datenübertragungsgeschwindigkeit insgesamt 600 MB/s 1200 MB/s
M-PHY Version 3.0
UniPro Protokoll-Version 1.6

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. https://www.kernel.org/doc/Documentation/scsi/ufs.txt
  2. Pressemeldung von Nokia vom 13. September 2007
  3. Christof Windeck: Spezifikation für Universal Flash Storage in Version 1.1. In: heise.de. 5. Juli 2012, abgerufen am 12. Juli 2016.
  4. Jörg Geiger: UFS 2.0: Schneller Speicher für Smartphones und Tablet. Turbospeicher für Mobilgeräte. In: chip.de. 10. Juni 2014, abgerufen am 12. Juli 2016.
  5. Marc Sauter: Universal Flash Storage Card. Die Micro-Speicherkarte mit über 700 MB/s kommt. In: Golem.de. 1. April 2016, abgerufen am 12. Juli 2016.
  6. JEDEC Publishes Universal Flash Storage (UFS) Removable Card Standard. In: jedec.org. 30. März 2016, abgerufen am 12. Oktober 2016 (englisch).
  7. HeeChang Cho: Next Generation of Mobile Storage: UFS and UFS Card. August 2016.
  8. Horace Chen: UFS 3.0 Controller Design Considerations. July 2017.
  9. JEDEC Announces Publication of Universal Flash Storage (UFS) Standard | JEDEC (en)
  10. JEDEC Updates Universal Flash Storage (UFS) Standard | JEDEC (en)
  11. JEDEC Publishes Universal Flash Storage (UFS) Standard v2.0 | JEDEC (en)
  12. JEDEC Updates Universal Flash Storage (UFS) and Related Standards | JEDEC (en)
  13. a b JEDEC Publishes Universal Flash Storage (UFS & UFSHCI) Version 3.0 and UFS Card Extension Version 1.1 | JEDEC (en)
  14. JEDEC Publishes Universal Flash Storage (UFS) Removable Card Standard | JEDEC (en)