更新多項標準規格 UFS介面強化行動市場戰力

2016-06-13
JEDEC固態電路技術協會近來接連發布多項UFS介面重要更新,藉此提高行動裝置應用效能與安全性;同時,該協會也針對可移除式記憶卡提出新的標準,將UFS介面技術的觸角由原本嵌入式應用延伸至記憶卡領域,擴張行動版圖。
通用快閃儲存(Universal Flash Storage, UFS)介面大舉擴張行動市場。JEDEC固態電路技術協會(Solid State Technology Association)日前公布幾項UFS系列標準的重要更新版本,包括JESD220C UFS 2.1版、JESD223C UFSHCI 2.1版、JESD220-1A UFS UME 1.1版,以及JESD223-1A UFSHCI UME 1.1版。新版標準除強化安全性外,亦加入多項新功能,將有助提高UFS介面在行動市場的滲透率。

JEDEC董事會主席Mian Quddus表示,隨著上述重要的UFS更新版本公布,UFC生態系統將可更貼近產業需求。這些新版本提供產品設計人員許多工具,以促成行動裝置效能的大幅改善,並為使用者帶來更好的體驗。

眾所周知,行動應用和運算系統的開發相當著重高效能與低功耗,新的UFS版本提供比先前版本重要的改良,並藉由在系統單晶片(SoC)與UFS儲存元件間進行線上加密,提高資料安全性。上述四項新版本目前皆可於JEDEC官網免費下。

以UFS 2.1版來看,新標準比之前版本多了以下幾項功能:
.裝置健康狀態描述功能,提供裝置使用壽命的詳細資訊,以實現更好的預防性維護,此一功能將為多數UFS應用帶來好處,特別是汽車電子領域。
.安全寫入保護功能,可滿足現今高階作業系統和應用程式的要求。
.現場韌體更新功能,可讓元件供應商提升效能並進行除錯,同時為已出貨至客戶端的產品增加新功能。
.指令優先功能可透過軟體賦予更緊急的任務更高優先權,以提升系統效能。

為達到最高效能和資料傳輸功率效率最大化,JEDEC UFS借力行動產業處理器介面聯盟(MIPI Alliance)的規格,來建立自己的互連層。此一合作亦延續至UFS 2.1版,該版本參考了M-PHY 3.0版規格和UniPro 1.6版規格。

JESD223C UFSHCI(Host Controller Interface)標準,是希望藉由定義標準主機控制器介面來簡化設計流程,藉此系統設計人員可創造通用主機控制器驅動軟體,以與來自不同製造商的UFS主機控制器硬體搭配運作。

主機控制器介面透過在快閃儲存次系統運作時減少主處理器的介入,來實現更高效能與功率效率。JESD223C 2.1版提供在線式加密運作以提升安全性,並以更好的主機控制介面流程和錯誤處理機制優化儲存裝置的存取效能。在線式加密功能使用主機端可用資源來執行加密,讓所有資料路徑都受到保護並降低系統成本。

至於JESD220-1A UFS UME(Unified Memory Extension)和JESD223-1A UFSHCI(Host Controller Interface) UME標準,則定義UFS驅動器和UFS主機控制器間的介面。除了暫存器介面(Register Interface),這些標準還定義系統記憶體中的資料結構,用以交換資料,同時控制和提供狀態資訊。

三星電子記憶體產品規畫資深副總裁Jung-Bae Lee認為,市場對於更快行動儲存的需求快速增加,而UFS則是迎合此一需求的最佳行動儲存解決方案。行動裝置採用UFS介面,將可提供超高效能、改善安全層級並提升使用者體驗,因此該公司相信,UFS 2.1版標準,將很快成為行動市場中最廣為採用的儲存標準。

JEDEC推出延伸標準 UFS進軍記憶卡市場

除發布多項新版標準外,JEDEC固態電路技術協會也推出UFS記憶卡延伸標準JESD220-2。這項新的可移除式記憶卡標準是UFS標準的延伸,許多技術特性都沿用現有標準,亦可免費在JEDEC網站上下載。該標準的推出,象徵UFS標準正式從嵌入式應用進軍可移除記憶卡市場。

UFS是針對電腦與智慧型手機、平板電腦等行動裝置所設計的高效能、低功耗儲存介面,其高速序列介面與最佳化的協定能顯著提升資料吞吐量與行動系統的效能。新的UFS記憶卡標準在使用UFS 1.0單通道的條件下,介面頻寬可達雙向600MB/s,並支援最先進的佇列(Queuing)機制,以提升系統的資料吞吐量。

UFS記憶卡的功能特性與為嵌入式應用設計的UFS 2.0標準大致相同,都可以與UFS HCI 2.0標準相容,並支援MIPI M-PHY HS-Gear3、HS-Gear2(選擇性支援)與PWM-Gear1,至於機構規格則在JEDEC MO-320中定義。

不過,為了針對成本、設計複雜度進行最佳化,讓UFS 1.0記憶卡標準能夠快速實作,新的記憶卡標準與UFS 2.0有些許不同。例如僅支援單通道MIPI M-PHY、不支援硬體重設(HW Reset)、參考時脈僅支援26MHz與19.2MHz等。此外,UFS 1.0記憶卡標準也暫時不支援開機功能。

採用UFS介面規格的儲存元件,由於結合了固態硬碟(SSD)的高速讀寫能力,與eMMC低功耗優點,因而發展前景備受期待。儘管如此,現今市面上導入UFS規格的晶片方案與終端產品仍極為少數。近期JEDEC大動作翻新UFS系列標準,料將可為此一技術在行動市場的發展增添新的助力。

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