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ユニバーサルフラッシュストレージ（UFS）は、デジタルカメラ、携帯電話、民生用電子機器向けのフラッシュストレージ仕様です。[1] [2]これは、フラッシュメモリストレージのデータ転送速度と信頼性を高め、市場の混乱を減らし、異なるタイプのカードに異なるアダプタを使用する必要性をなくすために設計されました。[3]この規格には、デバイス内に恒久的に組み込まれたパッケージ（ボールグリッドアレイパッケージ経由）（ eUFS）と、取り外し可能なUFSメモリカードの両方が含まれます。
概要
UFSはNANDフラッシュを使用します。統合コントローラを備えた複数のスタックされた3D TLC NANDフラッシュダイ（集積回路）を使用する場合があります。 [4]
提案されているフラッシュメモリの仕様は、ノキア、ソニー・エリクソン、テキサス・インスツルメンツ、STマイクロエレクトロニクス、サムスン、マイクロン、SKハイニックスなどの家電製品企業によってサポートされています。[5] UFSは、 eMMCとSDカードの代替品として位置付けられています。UFSの電気的インターフェースは、MIPIアライアンスによって開発されたM-PHY [6]を使用します。これは、レーンあたり2.9 Gbit/sをターゲットとし、レーンあたり5.8 Gbit/sまで拡張可能な高速シリアルインターフェースです。[7] [8] UFSは、eMMCの8レーンパラレルおよび半二重インターフェースよりも高い帯域幅に拡張しやすい全二重シリアルLVDSインターフェースを実装しています。eMMCとは異なり、ユニバーサルフラッシュストレージはSCSIアーキテクチャモデルに基づいており、SCSIタグ付きコマンドキューイングをサポートしています。[9]この標準は、 JEDECソリッドステート技術協会によって開発され、同協会から入手できます。
ソフトウェアサポート
LinuxカーネルはUFSをサポートしています。[10] OpenBSD 7.3以降はUFSをサポートしています。[11] Windows 10以降はUFSをサポートしています。[12]
歴史
2010 年に、 UFS 標準を推進するためのオープンな業界団体として、Universal Flash Storage Association (UFSA) が設立されました。 [引用が必要]
2013 年 9 月、JEDEC は JESD220B UFS 2.0 (2012 年 6 月に公開された UFS v1.1 標準の更新) を公開しました。JESD220B ユニバーサル フラッシュ ストレージ v2.0 は、UFS v1.1 に比べて、リンク帯域幅の拡大によるパフォーマンスの向上、セキュリティ機能の拡張、および追加の省電力機能を提供します。
2018 年 1 月 30 日、JEDEC は、MIPI M-PHY v4.1 と UniProSM v1.8 を使用して、レーンあたり 11.6 Gbit/s (1450 MB/s) というより高いデータ レートを実現する UFS 規格のバージョン 3.0 を公開しました。MWC 2018で、サムスンは組み込みUFS（eUFS）v3.0とuMCP（UFSベースのマルチチップパッケージ）ソリューションを発表しました。[13] [14] [15]
2020年1月30日、JEDECはUFS規格のバージョン3.1を公開しました。[16] UFS 3.1では、書き込みブースター、ディープスリープ、パフォーマンススロットリング通知、ホストパフォーマンスブースターが導入され、より高速で電力効率が高く、安価なUFSソリューションが実現しました。ホストパフォーマンスブースター機能はオプションです。[17] UFS 3.1規格より前は、SLCキャッシュ機能はUFSデバイスではオプションでしたが、これは個人用SSDでは事実上の機能でした。
2022年にサムスンはMIPI M-PHY v5.0とUniPro v2.0を使用して、速度を11.6 Gbit/sから23.2 Gbit/sに倍増するバージョン4.0を発表しました。UFS 4.0ではファイルベースの最適化が導入されています。[18]
2024年第2四半期現在、SK hynixはZoned UFS（ZUFS）を開発中です。[19]
注目のデバイス
2013年2月、半導体メーカーの東芝メモリ（現キオクシア）は、当時の新規格UFSをサポートする最初のチップである64GB NANDフラッシュチップのサンプル出荷を開始しました。 [20]
2015年4月、サムスンのGalaxy S6シリーズは、UFS 2.0規格を採用したeUFSストレージを搭載した最初の携帯電話となった。[21]
2016年7月7日、サムスンは32、64、128、256GBのストレージ容量を持つ初のUFSカードを発表しました。[22]カードはUFS 1.0カード拡張規格に基づいていました。256GBバージョンは、最大530MB/秒のシーケンシャル読み取り性能と最大170MB/秒のシーケンシャル書き込み性能、および40,000読み取りIOPSと35,000書き込みIOPSのランダム性能を提供すると報告されました。しかし、実際には一般にはリリースされなかったようです。
2016年11月17日、クアルコムはUFS 2.1をサポートするSnapdragon 835 SoCを発表しました。 [23]
2019年5月14日、OnePlusは、eUFS 3.0を内蔵した最初のスマートフォンであるOnePlus 7とOnePlus 7 Proを発表しました（当初UFS 3.0を搭載した最初のスマートフォンとして計画されていたGalaxy Foldは、OnePlus 7の発売後に最終的に延期されました）。[24]
最初のUFSカードは2020年初頭に一般販売され始めました。ユニバーサルフラッシュストレージ協会のプレスリリースによると、サムスンは2020年中に自社製品をUFSカードに移行する予定でした。 [25] 2020年にはUFSカードスロットを備えたいくつかの消費者向けデバイスがリリースされました。
2022年12月8日、IQOOはUFS 4.0ストレージを搭載した最初の携帯電話であるIQOO 11を発表しました。その後、他のAndroid OEMは、フラッグシップからアッパーミッドレンジカテゴリーのスマートフォンでこのストレージソリューションを使い始めました。[26]
バージョン比較
ユーエフエス
UFSカード
実装
- UFS 2.0はSnapdragon 820と821、 Kirin 950と955、Exynos 7420、NVIDIA Jetson AGX Xavier SOMに実装されています。
- UFS 2.1は、Snapdragon 712（710&720G）、730G、732G、835、845、855、Kirin 960、970、980、Exynos 9609、[36] 9610、[37] 9611、[38] 9810、980に実装されています。 [39]
- UFS 3.0は、Snapdragon 855、855+、860、865、Exynos 9820～9825、[40]、Kirin 990に実装されています。[41]
- UFS 3.1は、Snapdragon 855+/860、Snapdragon 865、Snapdragon 870、Snapdragon 888、Exynos 2100、Exynos 2200に実装されています。[42] [43] [44]
- UFS 4.0はMediaTek Dimensity 9200、MediaTek Dimensity 8300、Snapdragon 8 Gen 2に実装されています。[45]
補完的なUFS規格
2016年3月30日、JEDECはUFSカード拡張規格（JESD220-2）のバージョン1.0を公開しました。この規格は、既存のUFS 2.0組み込みデバイス規格と多くの機能とほぼ同じ機能を提供しましたが、取り外し可能なカード用の追加機能と変更が加えられました。[46]
また、2016年3月に、JEDECはUFS統合メモリ拡張（JESD220-1A）のバージョン1.1、[47] UFSホストコントローラインタフェース（UFSHCI）標準（JESD223C）のバージョン2.1、[48] UFSHCI統合メモリ拡張標準（JESD223-1A）のバージョン1.1Aを公開しました。[49]
2018年1月30日、UFSカード拡張規格はバージョン1.1（JESD220-2A）に更新され、[50] UFSHCI規格はUFSバージョン3.0に合わせてバージョン3.0（JESD223D）に更新されました。[51]
サイクル寿命を書き換える
UFS ドライブの書き換えライフサイクルは、ドライブの寿命に影響します。フラッシュ ブロックがエラーを発生したり、完全に故障したりする前に受け入れることができる書き込み/消去サイクルの数には制限があります。書き込み/消去サイクルごとに、フラッシュ メモリ セルの酸化層が劣化します。ドライブの信頼性は、ドライブの年数、時間の経過とともに書き込まれた合計テラバイト数、および 1 日あたりのドライブ書き込み数の 3 つの要素に基づいています。[52]これは、一般的なフラッシュ メモリの典型的な例です。
参照
- メモリーカード
- ソリッドステートドライブ
- NVM エクスプレス(NVMe)
参考文献
- ^ 「Nokia、その他がモバイルメモリ標準を支持」。PC World。2008年2月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「JEDEC、ユニバーサル フラッシュ ストレージ (UFS) 標準の公開を発表 | JEDEC」www.jedec.org。
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- ^ 「東芝、UFS 3.0ドライブのサンプル提供を開始：96L 3D TLC NAND、最大2.9 GB/秒」Anandtech 2019年1月23日。 2020年8月18日閲覧。
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- ^ 「MIPI」. MIPI .
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「UFS カードは重要な役割を果たすでしょう」とサムスン電子の NAND メモリ計画担当副社長ハング・ソン氏は語ります。「さらに、ロイヤリティフリーのフォームファクタとオープン スタンダード設計により、2020 年にはこれらのカードへの移行が急速に進むと予想しています。」
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- ^ 「UFS (ユニバーサル フラッシュ ストレージ) | JEDEC」。www.jedec.org。
- ^ 「SSD の寿命: SSD はどのくらい長く動作しますか?」エンタープライズ ストレージ フォーラム。2019 年 3 月 1 日。2020年8 月 18 日閲覧。
外部リンク
- JEDEC
- ユニバーサルフラッシュストレージ協会
- UFSとUFSカードの現在の標準
- フラッシュメモリサミット2013でのスコット・ジェイコブソンとハリシュ・ヴァーマのプレゼンテーション
- UFS 2.1スマートフォンとは？2024年7月27日にWayback Machineにアーカイブ