UFS 4.1/3.1 – Die richtige Wahl für die heutigen Leistungsanforderungen

KIOXIA Universal Flash Storage (UFS) wurde als integrierter Speicher der Wahl für mobile Anwendungen entwickelt und bietet bahnbrechende Lese-/Schreibgeschwindigkeiten, geringen Stromverbrauch und schnelle Anwendungsstartzeiten, die von einer Vielzahl digitaler Produkte gefordert werden. 

Die UFS-4.1/3.1-Lösungen von KIOXIA entsprechen den JEDEC®-Standards und integrieren den unternehmenseigenen BiCS FLASH™ 3D-Flashspeicher zusammen mit einem Controller in einem JEDEC-standardisierten Gehäuse.

KIOXIA UFS läutet eine neue Ära der integrierten Speichertechnologie ein und stellt gegenüber bisherigen Standards für Managed-Flash-Technologien einen bedeutenden Innovationssprung dar – für Anwendungen, die höhere Geschwindigkeiten und mehr Effizienz erfordern.

KIOXIA UFS 4.1 Merkmale und Vorteile

UFS 4.1 bietet blitzschnelle integrierte Speichertransfergeschwindigkeiten, mit denen Smartphones und mobile Anwendungen der nächsten Generation die Vorteile von 5G-Mobilnetzwerken und KI nutzen können. UFS 4.1 umfasst MIPI® M-PHY® 5.0 High-Speed Gear 5 und UniPro® Version 2.0 und unterstützt theoretische Schnittstellengeschwindigkeiten von bis zu 23,2 Gbit/s pro Bahn oder 46,4 Gbit/s(1) pro Gerät. UFS 4.1 ist abwärtskompatibel zu UFS 3.1, sodass bestehende Plattformen die neueste Generation der in UFS 4.1 eingesetzten Flashspeichertechnologie nutzen können, ohne auf die bewährten Funktionen von UFS 3.1 verzichten zu müssen.

Hauptmerkmale

  • Schnelle serielle Schnittstellengeschwindigkeit
  • Höhere Performance beim Lesen und Schreiben
  • Optimale Energieeffizienz
  • Unterstützung für Vollduplexbetrieb
  • Niedrige Stiftzahl
  • 9 x 13 mm BGA-Pakete
  • JEDEC-Standard
  • 256 GB, 512 GB, 1 TB(2)

 

Leistungsvergleich zwischen UFS 4.1 und UFS 3.1

Höhere Leistung(3)

Die sequenzielle Lese- und Schreibleistung von UFS-4.1-Geräten wurde gegenüber UFS-3.1-Geräten um etwa 100 bzw. 150 Prozent gesteigert.\* Die integrierte WriteBooster-Technologie erhöht die sequenzielle Schreibgeschwindigkeit und ermöglicht so schnellere Downloads, eine zügigere Speicherung hochauflösender Videoaufnahmen und ein beschleunigtes mobiles Gaming.

* Das UFS3.1 512GB-Gerät der Kioxia Corporation „THGJFGT2T85BAIU“

UFS Größenvergleich

Kleine Paketgröße

UFS 4.1 unterstützt ein kleineres Gehäuse mit Abmessungen von 9 × 13 mm, was einer Größenreduzierung von 18 % gegenüber UFS 3.1 entspricht. Dies spart zusätzlichen Platz in mobilen Anwendungen und ermöglicht noch kompaktere und schlankere Smartphones.

KIOXIA UFS 3.1 Funktionen

  • Serielle Schnittstelle
  • Lese-/Schreibvorgänge mit hoher Geschwindigkeit
  • Niedrige Stiftzahl
  • 128 GB, 256 GB, 512 GB(2)
  • 11x13 mm 153 Ball-BGA-Gehäuse
  • JEDEC-Standard

UFS 4.1 im Vergleich zu UFS 3.1

KIOXIA bietet UFS 5.0, UFS 4.1 und UFS 3.1, eine Produktfamilie von Flashspeichern mit hoher Speicherkapazität und integriertem Controller an. Diese Flashspeicherlösungen bieten ECC und andere Kontrollfunktionen, die für jede Generation der Flash-Speichertechnologie optimiert wurden. UFS verringert die Belastung des Hostprozessors, vereinfacht die Produktentwicklung, verkürzt die Markteinführungszeit und steigert die Benutzerfreundlichkeit von Speicherprodukten.

Im Vergleich zu UFS 3.1 bietet UFS 4.1:

  • Eine schnellere Schnittstelle
  • Höhere Performance beim Lesen und Schreiben
UFS 4.1 ist 2-mal schneller als 3.1

Gründe für KIOXIA UFS

Zeitplan für die Veröffentlichung von KIOXIA UFS Zeitplan für die Veröffentlichung von KIOXIA UFS

KIOXIA setzt seine Innovationstradition mit der Einführung seiner UFS 5.0-Flashspeicherlösungen fort, die den Bedarf an ständig steigender Geschwindigkeit und Effizienz in modernem Embedded-Storage decken. KIOXIA UFS 5.0-Lösungen basieren auf jahrelanger technologischer Führungsposition und einer Erfolgsgeschichte von Branchenneuheiten und wurden für anspruchsvolle Anwendungen wie geräteinterne KI in Smartphones und anderen Hochleistungs-Computersystemen entwickelt.

KIOXIAs neueste Generation von UFS 5.0

UFS 5.0 bringt integrierte Speichertechnologie auf die nächste Stufe und bietet noch schnellere Übertragungsgeschwindigkeiten und verbesserte Energieeffizienz für zukünftige Smartphones, Tablets und KI-gestützte Mobilgeräte. Aufbauend auf den Fortschritten seiner Vorgängergenerationen nutzt UFS 5.0 MIPI M-PHY Version 6.0 mit High Speed Gear 6 sowie UniPro Version 3.0 und unterstützt damit theoretische Schnittstellengeschwindigkeiten von bis zu 10,8 GB/s (1) (10.830 MB/s) pro Gerät. UFS 5.0 behält die Abwärtskompatibilität mit UFS 4.1 bei und sorgt für eine nahtlose Integration mit bestehenden Plattformen, während gleichzeitig eine verbesserte Leistung und Unterstützung für die neuesten Flashspeicher-Innovationen bereitgestellt wird.

Schlüsseltechnologie KIOXIA UFS 4.1/3.1

WriteBooster-Funktionalität

WriteBooster verbessert die Schreibleistung, indem der vorhandene Benutzerdatenbereich als temporärer SLC-Puffer verwendet wird, ohne die Kapazität zu beeinträchtigen. Die maximale SLC-Puffergröße kann vom Host bei der Gerätekonfiguration konfiguriert werden, und der Host kann weiterhin Daten in den Puffer schreiben, bis der Puffer gefüllt ist. Diese Funktion wird während des Betriebs vom Host dynamisch aktiviert, abhängig von den Systemleistungsanforderungen von 5G und anderen Anwendungen.

Unterstützung der High Speed Link Startup Sequence (HS-LSS)**

Bei herkömmlichem UFS erfolgt der Verbindungsaufbau (Link Startup, Initialisierungssequenz von M-PHY und UniPro) zwischen Gerät und Host mit der niedrigen Übertragungsgeschwindigkeit PWM-G1 (3–9 Mbit/s)***. Mit HS-LSS kann dieser hingegen mit der höheren Übertragungsgeschwindigkeit HS-G1 Rate A (1.248 Mbit/s) durchgeführt werden. Dies dürfte die Zeit für den Link Startup im Vergleich zur herkömmlichen Methode um etwa 70 % reduzieren.

** Nur Schlüsseltechnologie von UFS 4.1
*** Die PWM-G1-Kommunikationsgeschwindigkeit hängt vom Produkt ab.

Fortschrittliche Technologie

KIOXIA UFS nutzt die leistungsstarke BiCS FLASH™ 3D Flashspeichertechnologie zur Leistungsoptimierung.

KIOXIA UFS 4.1/3.1-Schlüsselanwendungen

Notebook / Ultrabook™ / Tablet / Desktop-PC / Gaming-PC

Smartphone / Smartwatch / Smartbrille

Spielkonsole / Smart-TV / Virtual-Reality-Headsets / Set-Top-Box / Digitaler Videorekorder / Smart Speaker / Smart Home / Wearables / Home Health / Heimnetzwerk

Automatisierung / Digital Healthcare / Transport / Überwachung / Roboter / Drohne / Sicherheit / Digital Signage / Networking (5G-Bereichsnetzwerk) / PoS (Point of Sales)

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UFS 4.1/3.1 Spezifikation

UFS 4.1

*Tabelle kann waagerecht gescrollt werden.

Kapazität(2) Artikelnummer UFS
Version
Max. Daten-
rate
(MB/s)
Netzspannung Betrieb
Temperatur
(℃)
Verpackungsgröße
(mm)
VCC
(V)
VCCQ
(V)
VCCQ2
(V)
256 GB THGJFRT1E45BATV 4.1 4640 2,4 bis 2,7 1,14 bis 1,26 - (4) -25 bis 85 9,0x13,0x0,8
512 GB THGJFRT2E48BATV 9,0x13,0x0,8
1 TB THGJFRT3E88BATW 9,0x13,0x0,85

UFS 3.1

*Tabelle kann waagerecht gescrollt werden.

Kapazität(2) Artikelnummer UFS
Version
Max. Daten-
rate
(MB/s)
Netzspannung Betrieb
Temperatur
(℃)
Verpackungsgröße
(mm)
VCC
(V)
VCCQ
(V)
VCCQ2
(V)
128 GB THGJFPT0E18BAIP 3.1 2320 2,4 bis 2,7,
2,7 bis 3,6
1,14 bis 1,26 - (4) -25 bis 85 11,0 x 13,0 x 0,8
256 GB THGJFPT1E28BAIP
512 GB THGJFPT2E48BAIP
  1. Die Definition von 1 Gbit/s wird als 1.000.000.000 Bits/s berechnet. Die Definition von 1 GB/s wird als 1.000.000.000 Bytes/s und 1 MB/s als 1.000.000 Bytes/s berechnet. Dies ist ein theoretischer Wert, der aus der Schnittstellengeschwindigkeit berechnet wird, und die Geschwindigkeit des Geräts eines Benutzers ist nicht garantiert. Die Lese- und Schreibgeschwindigkeiten können je nach Hostgerät, Lese- und Schreibbedingungen sowie Dateigröße etc. abweichen.
  2. Die Produktdichte wird auf Basis der Dichte des/der Speicherchips im Produkt identifiziert und nicht anhand der Speicherkapazität, die für den Endanwender zur Verfügung steht. Die nutzbare Speicherkapazität kann aufgrund von Overhead-Daten, der Formatierung, von Bad Blocks und anderer Bedingungen geringer ausfallen sowie auch abhängig von Hostgerät und Anwendung variieren. Einzelheiten entnehmen Sie bitte den einschlägigen Produktspezifikationen. Definition von 1 KB = 2^10 Bytes = 1.024 Bytes. Definition von 1 Gb = 2^30 Bits = 1.073.741.824 Bits. Definition von 1 GB = 2^30 Bytes = 1.073.741.824 Bytes. 1 Tb = 2^40 Bits = 1.099.511.627.776 Bits.
  3. Die Leistungszahlen basieren auf internen Tests. Die Ergebnisse können abhängig vom Gerät und anderen Bedingungen variieren.
  4. Dieses Produkt unterstützt duale Spannungsversorgung bei VCC und VCCQ. VCCQ2 ist nicht notwendig.

 

  • JEDEC ist eine eingetragene Marke der JEDEC Solid State Technology Association
  • MIPI®, M-PHY® und UniPro® sind eingetragene Marken der MIPI Alliance.
  • Ultrabook ist eine Marke der Intel Corporation oder ihrer Tochtergesellschaften.

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