UFS详细介绍---终章

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UFS详细介绍—终章

UNIVERSAL FLASH STORAGE (UFS),通用闪存存储器。目前最新的标准是UFS4.0;UFS的出现是因为替代eMMC产品的,但是因为价格等,目前没办法做到完全替代。

2020年,JEDEC发布了UFS3.1;2022年,JEDEC发布了UFS4.0,4.0版本主要提升也就是之前提到的,高性能、低功耗、主要面对的也是手机等这一类终端。

UFS传输

UFS详细介绍---终章

其实可以看到,任何存储设备的结构都是和计算机网络的基础结构一样,包含了物理层、数据链路层、应用层等。对应的UFS物理层就是MIPI M-PHY、数据链路层MIPI unipro以及其他层。

在这里插一句,UFS4.0标准,需要高性能、低功耗,不仅仅是应用层的提升,更重要的是下面两层偏向于物理层的提升。这个需要UFS厂商能够做到新的工艺,满足设备实际速率的提升。

为了实现最高性能和最节能的数据传输,JEDEC UFS利用MIPI®联盟的行业领先规范来形成其互连层。UFS 4.0版继续了这一合作,该版本引用了MIPI M-PHY®v5.0物理层规范和MIPI UniPro®v2.0传输层规范。

SCSI driver

SCSI就是指Small Computer System Interface(小型计算机系统接口),它最早研制于1979年,原是为小型机的研制出的一种接口术,但随着电脑技术的发展,现在它被完全移植到了普通微机上。SCSI广泛应用于如:硬盘、光驱、ZIP、MO、扫描仪、磁带机、JAZ、打印机、光盘刻录机等设备上,由于较其他标准接口的传输速率来得快,所以在较好的高端电脑、工作站、服务器上常用来作为硬盘及其他储存装置的接口。

而早期的UFS协议,其中就使用了SCSI协议,这种协议就是机械硬盘上差不多的技术。
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SCSI 命令,UFS规格书中的描述
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但是这种早期的技术,协议实在是有点落后,具体可以看一下网上资源。所以在UFS4.0里面,已经不再使用SCSI协议,而是使用的自己的协议,具体是啥后面再更新吧。

LU

芯片内的LU,英文就是Logic unit,逻辑块、逻辑单元。

其实很容易理解,就好比一个县城,每个LU就是一个小镇,这样做其实就是做一个实际的分区,便于有条理的控制。
对于芯片来讲,内部分区用来存放不同的数据,而已,比如:UFS的存储、BOOT存储、编程区域等。

接口部分

UFS详细介绍---终章
UFS设备和控制器之间,联系其实就是如下信号:
RST_N 复位,就是恢复设备初始上电状态;
时钟:用来做数据传输的参考时钟,目前时钟的速率是一定的,19.2MHz、26MHz、38.4MHz,这个时钟速率就只有这几类,不能变化。

DIN_T\C:就是设备输入数据,就是Host给到UFS的数据,这个是差分线传输,就是需要两根线传输。

DOUT_T\C:就是设备输出数据,也就是UFS给到Host的数据,这个也是差分线传输。

目前来看一般是DIN_T\C 和DOUT_T\C都是各有两组,我们其实可以称之为2lane。

其实这个也是可以控制的,比如说我只用一组,但是实际上我们用UFS就是为了提升速率,所以除非硬件限制,一般都都是用两lane传输。

完整描述如下:
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关于速度

其实速率这块,我们说的协议上说的最大速率,其实是发挥出最好性能的效果,在实际传输中,这个速度是一直在变化的。就如下面的速录,是会自己选择的。
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高速情况下也会导致器件功耗的加大,因为单位时间IO翻转对应的驱动电流等会一直变化。所以我们说UFS说的低功耗,只是相对而言的。
比如传输相同的数据,emmc需要1分钟,而UFS可能只需要他的一半时间,甚至更小。而这两者乘积相比,UFS更小,所以我们说他低功耗;如果仅仅比较某个单位下的功耗,UFS一定是更大的。

如实际的镁光产品速率:
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请大家注意,虽然标注的速率很大,但是对应的控制器可能做限速,这样是达不到最大值,这也就是厂商经常说的满血版,其实也可能不是。

数据传输

UFS详细介绍---终章
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micro规格书内的UPIP描述
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写的什么垃圾玩意,和生活对线的我,已经静不下心来学习了,只想刷手机。
工作带来的压力是巨大的。
后面很少写了
有朝九晚五的工作联系小弟,大佬们。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-471722.html

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