UFS 3.0 – High-Speed-Speicher für das Smartphone

Von | 8. Februar 2018

UFS (Universal Flash Storage) ist ein Speicherstandard, den vor allem Smartphones und Embedded Systems nutzen. Hier fungiert UFS als interner, fest verbauter Daten- und Systemspeicher. In den meisten der aktuell erhältlichen Smartphones kommen UFS 2.0 oder UFS 2.1 Speicher zum Einsatz. UFS 3.0 soll die Datentransferrate des Vorgängers verdoppeln und so die Systemperformance wesentlich steigern.

UFS 3.0 schafft bis zu 2.900 MB/s

Die Datenflut nimmt auch auf dem Smartphone stetig zu. Vor allem die Datengrößen von Mediendateien steigen Jahr für Jahr. Beim Laden von riesiger Bildgalerien oder Datenarchiven benötigen die meisten Smartphones eine kleine Denkpause. UFS 3.0 soll dafür sorgen, dass die Speichergeschwindigkeit mobiler Geräte nicht auf der Strecke bleibt. Die US-amerikanische Organisation JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) zur Standardisierung von Halbleitern stellte nun die technischen Eigenschaften des neuen Speichers vor. Die größte Neuerung betrifft die Datenübertragungsgeschwindigkeit. Mit bis zu 2.900 Megabyte pro Sekunde ist UFS 3.0 mehr als doppelt so schnell wie die Vorgängergeneration.

UFS 3.0

Durch eine neue Refresh-Funktion, welche die auf dem Speicher abgelegten Daten aktualisiert, soll sich die Lebensdauer der NAND-Zellen erhöhen. Eine weitere Neuerung von UFS 3.0 ist die Anpassung der Versorgung mit elektrischer Energie: die VCC-Spannung von 2,5 Volt vereinfacht die Nutzung von aktuellem 3D-NAND. Ein zusätzlicher Vorteil, der vor allem für industrielle Anwendungen von Bedeutung sein wird, ist die hohe Temperaturtoleranz der USF 3.0-Speicher. Sie ermöglichen einen Betrieb zwischen -40°C und 105° Celsius. Darüber hinaus nutzt die neue Speichergeneration eine VCC-Spannung von 2,5 Volt, beim aktuellen Standard sind es 2,7 bis 3,6 Volt.

Die unterschiedlichen UFS-Standards im Vergleich

UFS 1.0 1.1 2.0 2.1 3.0
Einführung 2011 2012 2013 2016 2018
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

Standard für die UFS Card Extension

Mit UFS 3.0 geht auch ein neuer UFS Card Extension Standard einher, ein optisch an microSD-Karten angelehnter Speicherstandard. UFS sollte sich eigentlich auch für Speicherkarten etablieren, hier hat sich bis jetzt jedoch nicht allzu viel getan. Samsung kündigte zwar bereits microSD-Speicherkarten auf UFS Basis an, die bis dato allerdings noch nicht erschienen sind. Aktuell unterstützt noch kein Smartphone UFS Speicherkarten. Ob sich die UFS-Speicherkarten letzten Endes durchsetzen werden, bleibt abzuwarten.

UFS 3.0

Ein Anwendungsschwerpunkt liegt in der Automobilindustrie

„UFS 3.0, UFSHCI 3.0 und das UFS Card Extension Update bieten eine Vielzahl von Verbesserungen gegenüber den früheren Versionen dieser Standards, die Produktdesignern dabei helfen werden, signifikante Verbesserungen bei mobilen Geräten und verwandten Anwendungen zu erreichen“, sagte Mian Quddus, Vorsitzender des JEDEC Board. Er fügte hinzu: „Die Hinzufügung von Funktionen speziell für den Automobilmarkt unterstreicht das Engagement der JEDEC-Mitglieder, das UFS-Ökosystem weiter zu entwickeln, um den Bedürfnissen der Industrie und letztlich der Verbraucher gerecht zu werden.“

Zusammenfassung – schneller, effizienter und resistenter

UFS 3.0 ist eine hochleistungsfähige Schnittstelle, die für Anwendungen entwickelt wurde, bei denen der Stromverbrauch minimiert werden muss, einschließlich mobiler Systeme wie Smartphones und Tablets sowie Automobilanwendungen. Die serielle Hochgeschwindigkeitsschnittstelle und das optimierte Protokoll ermöglichen signifikante Verbesserungen des Durchsatzes und der Systemleistung. Zukünftig erscheinende Smartphones sollten deutlich von der neuen Technologie profitieren. Durch schnelle Ladevorgänge sollte sich insbesondere die allgemeine Systemperformance verbessern.