Jerry
Administrator
849
2,367
UFS (Universal Flash Storage) - нова специфікація флеш-пам'яті (SD-карти, мікросхеми BGA тощо), що з'явилася 2011 року. Перше широке використання мікросхеми пам'яті в корпусі BGA отримали в смартфонах компанії Samsung S6, S6 edge (корпус BGA95). З плином часу мікросхеми стандарту UFS почали з'являтися в корпусах BGA153, BGA254 (UFS+LPDDR4).
Електрично, новий стандарт пам'яті має повністю відмінний від стандарту eMMC інтерфейс.
Удосконалення в порівнянні з eMMC:
1) UFS має послідовний інтерфейс LVDS (низьковольтна диференціальна сигнальна пара), який має окремо виділені канали читання/запису. Це допускає повний дуплекс, іншими словами, UFS може читати і писати одночасно.
eMMC, з іншого боку, має паралельний інтерфейс, який може відправляти дані тільки в одному напрямку за раз - він може або читати, або записувати, але не відразу.
2) З програмного погляду UFS працює за моделлю OSI, на відміну від eMMC, в якій все полягає в одному рівні SDMMC.
OSI розшифровується як Open System Interconnection. Українською мовою це звучить наступним чином: Мережева модель взаємодії відкритих систем (еталонна модель). Цю модель можна сміливо назвати стандартом. Саме цієї моделі дотримуються виробники мережевих пристроїв, коли розробляють нові продукти.
Мережева модель OSI складається з 7 рівнів, але в UNIPRO модель OSI дещо спрощена.
Перелічимо їх:
Іншими словами, така модель, на відміну від eMMC, де діє відносна одностороння сумісність хоста і карти, дає повну сумісність будь-якого хоста і будь-якої карти.
Приклад: USB, мережі ethernet, SATA, PCIe і т.д. Коли ви підключаєте Ethernet кабель від PC до роутера, лінк буде встановлений у будь-якому разі. А девайси самі вирішать, чи буде дуплекс 10 100 або 1000 Мбіт.
3) UFS має чергу команд (CQ), яка сортує команди, які необхідно виконати. Таким чином, кілька команд можуть бути адресовані одночасно, і порядок завдань може бути змінений відповідно. У eMMC потрібно було дочекатися завершення процесу, перш ніж переходити до наступного.
Комбінація цих двох рішень, поряд з інженерними досягненнями Samsung, дає змогу UFS 2.0 мати швидкість послідовного/паралельного читання/запису, вищу від 1,07 до 2,71 разів, ніж у eMMC 5.0.
Стандарти швидкості роботи UFS пам'яті:
LS режими:
PWM-G0: 0.01~3 Mbps
PWM-G1: 3~9 Mbps
PWM-G2: 6 ~ 18 Mbps
PWM-G3: 12 ~ 36 Mbps
PWM-G4: 24 ~ 72 Mbps
PWM-G5: 48 ~ 144 Mbps
PWM-G6: 96 ~ 288 Mbps
PWM-G7: 192 ~ 576 Mbps
HS режими:
HS-G1: 1.25-1.45Gbps
HS-G2: 2.5-2.9Gbps
HS-G3: 5.0-5.8Gbp
Z3x EasyJTAG Plus box підтримує роботу з UFS в LS режимі PWM-G4 (66MHz), що дає змогу передати через 1 сигнальну пару до 4MB/c, через 2 пари - до 8MB/c. Застосування компресії надалі дасть змогу ще підвищити ці цифри. Можливо, будуть реалізовані режими G5/G6/G7, хоча мікросхем, які їх підтримують, дуже мало.
PWM-G4 підтримують усі протестовані мікросхеми, тому бокс працює в цьому режимі.
Для роботи з даним типом пам'яті Z3x EasyJTAG Plus box використовує відмінний від eMMC інтерфейс:
Для роботи з цими мікросхемами і отримання стабільного з'єднання потрібно використовувати спеціальні сокети (BGA95, BGA153, BGA254):
Корпуси BGA мікросхем:
BGA95 - найперший варіант корпусу, застосовувався в Samsung S6 (G920), S6 edge (G925) і в деяких інших.
BGA153 - найпоширеніший на поточний час варіант корпусу (Samsung S7 / S7 edge, Huawei, Xiaomi).
BGA254 - ще мало поширений, але перспективний варіант UFS + LPDDR4 (Samsung A920).
незважаючи на те, що BGA95 корпус зараз не використовується в нових моделях, сокет для них представляє інтерес, тому що в Samsung S6 (G920), S6 edge (G925) Userdata не зашифрована, і тому можна витягувати інформацію з розбитих пристроїв.
Електрично, новий стандарт пам'яті має повністю відмінний від стандарту eMMC інтерфейс.
Удосконалення в порівнянні з eMMC:
1) UFS має послідовний інтерфейс LVDS (низьковольтна диференціальна сигнальна пара), який має окремо виділені канали читання/запису. Це допускає повний дуплекс, іншими словами, UFS може читати і писати одночасно.
eMMC, з іншого боку, має паралельний інтерфейс, який може відправляти дані тільки в одному напрямку за раз - він може або читати, або записувати, але не відразу.
2) З програмного погляду UFS працює за моделлю OSI, на відміну від eMMC, в якій все полягає в одному рівні SDMMC.
OSI розшифровується як Open System Interconnection. Українською мовою це звучить наступним чином: Мережева модель взаємодії відкритих систем (еталонна модель). Цю модель можна сміливо назвати стандартом. Саме цієї моделі дотримуються виробники мережевих пристроїв, коли розробляють нові продукти.
Мережева модель OSI складається з 7 рівнів, але в UNIPRO модель OSI дещо спрощена.
Перелічимо їх:
- Прикладний рівень (application layer)
- Транспортний рівень (transport layer)
- Мережевий рівень (network layer)
- Канальний рівень (data link layer)
- Фізичний рівень (PHY layer)
Іншими словами, така модель, на відміну від eMMC, де діє відносна одностороння сумісність хоста і карти, дає повну сумісність будь-якого хоста і будь-якої карти.
Приклад: USB, мережі ethernet, SATA, PCIe і т.д. Коли ви підключаєте Ethernet кабель від PC до роутера, лінк буде встановлений у будь-якому разі. А девайси самі вирішать, чи буде дуплекс 10 100 або 1000 Мбіт.
3) UFS має чергу команд (CQ), яка сортує команди, які необхідно виконати. Таким чином, кілька команд можуть бути адресовані одночасно, і порядок завдань може бути змінений відповідно. У eMMC потрібно було дочекатися завершення процесу, перш ніж переходити до наступного.
Комбінація цих двох рішень, поряд з інженерними досягненнями Samsung, дає змогу UFS 2.0 мати швидкість послідовного/паралельного читання/запису, вищу від 1,07 до 2,71 разів, ніж у eMMC 5.0.
Стандарти швидкості роботи UFS пам'яті:
LS режими:
PWM-G0: 0.01~3 Mbps
PWM-G1: 3~9 Mbps
PWM-G2: 6 ~ 18 Mbps
PWM-G3: 12 ~ 36 Mbps
PWM-G4: 24 ~ 72 Mbps
PWM-G5: 48 ~ 144 Mbps
PWM-G6: 96 ~ 288 Mbps
PWM-G7: 192 ~ 576 Mbps
HS режими:
HS-G1: 1.25-1.45Gbps
HS-G2: 2.5-2.9Gbps
HS-G3: 5.0-5.8Gbp
Z3x EasyJTAG Plus box підтримує роботу з UFS в LS режимі PWM-G4 (66MHz), що дає змогу передати через 1 сигнальну пару до 4MB/c, через 2 пари - до 8MB/c. Застосування компресії надалі дасть змогу ще підвищити ці цифри. Можливо, будуть реалізовані режими G5/G6/G7, хоча мікросхем, які їх підтримують, дуже мало.
PWM-G4 підтримують усі протестовані мікросхеми, тому бокс працює в цьому режимі.
Для роботи з даним типом пам'яті Z3x EasyJTAG Plus box використовує відмінний від eMMC інтерфейс:
Для роботи з цими мікросхемами і отримання стабільного з'єднання потрібно використовувати спеціальні сокети (BGA95, BGA153, BGA254):
Корпуси BGA мікросхем:
BGA95 - найперший варіант корпусу, застосовувався в Samsung S6 (G920), S6 edge (G925) і в деяких інших.
BGA153 - найпоширеніший на поточний час варіант корпусу (Samsung S7 / S7 edge, Huawei, Xiaomi).
BGA254 - ще мало поширений, але перспективний варіант UFS + LPDDR4 (Samsung A920).
незважаючи на те, що BGA95 корпус зараз не використовується в нових моделях, сокет для них представляє інтерес, тому що в Samsung S6 (G920), S6 edge (G925) Userdata не зашифрована, і тому можна витягувати інформацію з розбитих пристроїв.