ufs 20手机 一文看懂UFS 3.1

ufs 20手机 一文看懂UFS 3.1

一篇读懂UFS 3.1

半导体行业观察2020-03-05 17:29

作者| 姜思颖 来源| 半导体行业观察（ID：）

海量信息的到来驱动着存储产品的不断完善。 作为现代最常用的电子设备之一，手机所使用的存储产品也日新月异。 从最早的SD，到eMMC，再到UFS，手机闪存的变化加快了数据写入和读取的速度，也提升了手机的使用体验。

如今ufs 20手机，SD卡几乎退出了手机市场的舞台。 之后，eMMC和UFS相继被用于手机的闪存。 eMMC 和 UFS 都是移动闪存的标准。 早期的智能手机闪存标准大多采用 eMMC，但在 2019 年，这种情况发生了变化。 在UFS标准下，很多智能手机开始采用UFS 2.1标准。

一个月前，JEDEC（固态技术协会）发布了关于UFS的最新标准——新的UFS 3.1标准。 此后， () 和 (WD) 推出了第一款用于智能手机的 UFS 3.1 兼容内存。 有市场猜测，UFS 3.1有望在下月商用，正好赶上5G主流智能手机厂商的新品发布。

什么是 UFS 3.1？

从目前的市场情况来看，UFS已经开始逐步取代eMMC，成为未来手机存储的主流。 那么什么是UFS，最新的UFS 3.1标准又会带来哪些性能提升呢？

UFS（闪存）是通用闪存。 UFS 1.0 标准诞生于 2011 年，但 UFS 1.0 相对于 eMMC 并无实质性优势，因此并未大规模使用。 2013年9月，JEDEC发布了UFS 2.0，2.0版本提供了更高的链路带宽以提高性能，扩展了安全功能并提供了其他省电功能。 资料显示，UFS 2.0提供HS-G2和HS-G3（可选）两个传输通道，理论带宽分别为5.8Gbps（725MB/s）和11.6Gbps（/s），速度大大超过eMMC 5.0的理论带宽为 400MB/s。 2016年开始，随着UFS2.0的量产以及手机处理器逐渐加入UFS2.0支持，UFS2.0闪存开始受到主流旗舰手机的青睐。 同年，JEDEC 发布了 UFS 2.1 通用闪存标准。 2017年，UFS 2.0开始升级为UFS 2.1标准，其可选的HS-G3通道也逐渐成为“必选”。

2018年1月30日，JEDEC发布了UFS标准3.0版，专为需要高性能和低功耗的移动应用和计算系统而开发。 此外，UFS 3.0 还使用 MIPI M-PHY v4.1 和 v1.8，具有更高的数据速率，每通道 11.6 Gbit/s（1450 MB/s）。 其中，UFS 3.0是首款引入MIPI M-PHY HS-Gear4标准的闪存，单通道带宽提升至11.6Gbps。 由于UFS最大的优势就是双通道双向读写，接口带宽最高可达23.2Gbps，也就是2.9GB/s，同样是HS-G3（UFS 2.1）性能的两倍。 2019年下半年，大部分主流旗舰机也采用了UFS 3.0。 可见通用闪存存储产品越来越好。

2020年1月30日，JEDEC发布了UFS 3.1标准。 UFS 3.1 与上一版本相比，更新了三个部分。 包括“写入”——用于更快写入的 SLC 非易失性缓存。 "" - 新增低功耗状态，降低UFS的工作压力，减少稳压器的唤醒，达到降低功耗，延长设备续航的目的。 而“( )”——UFS设备可以在高温导致存储性能下降时通知主机，主机性能增强器功能是可选的。 在标准公布后不到2个月，WD和WD就推出了相关产品。 此外，有外媒爆料称，UFS 3.1芯片有望在今年开始量产，或首发于三星手机。

UFS比赛

据相关统计，2017年至2023年间，面向海量存储应用的通用闪存市场将以最快的速度增长。 全球通用闪存市场预计将从2017年的165万美元增长到2023年的450万美元，2017年至2023年的复合年增长率为18.3%。目前，三星、SK海力士、美光、东芝等公司已在UFS取得了成绩。

就手机而言，目前全球手机厂商可以选择的闪存厂商主要有美光、海力士和三星，而且大部分还是掌握在三星手中。

至于三星，在2018年的高通香港4G/5G峰会上，三星宣布将从2019年开始实施UFS 3.0存储芯片的商用进程。据悉，其全新的UFS3.0闪存将在第一时间推出。 2019年下半年，首批将提供三种存储容量：128GB、256GB、512GB。 最高数据传输速率为/s，1TB存储容量2021年出货。去年三星推出首款折叠屏手机Fold，采用的是UFS 3.0。 2019年2月，三星电子在官网宣布其为全球首款量产的512GB eUFS3.0闪存芯片，这也让三星成为全球唯一。 一家可以量产512GB eUFS3.0闪存芯片的公司。 今年2月，三星的UFS 3.0也用上了。 据快科技报道，官方称x50 pro采用了三星标准的UFS 3.0+turbo write技术。

在UFS 3.0方面，东芝在2019年宣布试制出全球首款符合UFS 3.0标准的闪存芯片，主要面向智能手机等移动设备。 其512GB产品于2019年3月发布。 据悉，东芝UFS 3.0闪存芯片基于东芝96层堆叠BiCS4 3D TLC闪存技术，采用东芝自研主控。 512GB UFS 3.0闪存芯片的读写速度比上一代UFS 2.1提升了约70%和80%，但东芝并未透露具体的读写速度。 自去年10月起，东芝存储更名为铠侠。 今年， 推出了 UFS 3.1 闪存芯片。 据悉，该芯片采用最新的BiCS 3D NAND闪存，搭载铠侠自主研发的UFS 3.1主控，可选128/256/512GB和1TB容量，支持写入加速、深度睡眠和性能节流通知等标准. 特征。

在UFS 3.1方面，西部数据也有最新的产品——iNAND EU521。 据相关报道，西部数据UFS 3.1搭载了主控方案+96层3D TLC闪存，128/256GB容量可选。 西部数据在其新品中也跟进了此次UFS 3.1标准的三大更新，但并不支持选项中的内容，即不支持任何类型的主机性能加速。

此外，也有厂商认为，虽然目前的3.1规格已经公布，但今年要看到智能手机全面升级到UFS3.1并不现实。 SoC 提供支持。

除了国际厂商，我国致力于存储产品的企业也在UFS上有所建树。 2018年，清华紫光推出国内首款UFS系列产品，针对旗舰智能手机和高端平板电脑等，采用JEDEC UFS2.1协议，支持两线MIPI M-PHY HS-Gear 3物理层，传输速度高达 11.6Gbps。

此外，宏旺半导体还在其官方微博上发文称ufs 20手机，移动设备闪存无疑将朝着更面向未来的UFS接口标准迈进，尤其是5G网络带来的即将到来的数据狂潮，将使UFS成为更有用的土地。 宏旺半导体推出的UFS采用串行数据传输技术，全双工工作模式。 同一通道允许读写传输，读写可以同时进行，带宽已经达到1.5GB/s以上。

UFS不仅为存储厂商迎来新的发展机遇，也让主控厂商获利。 据相关报道，台湾厂商群联电子( )日前公布了UFS闪存的研发进程。 据雷科技报道，群联的UFS 2.1分为两代产品，吞吐量分别为800MB/s和/s。 据悉，其UFS 2.1主控产品已经获得高通和华为的认可。 群联最新的UFS 3.0吞吐量可达/s，相比UFS 2.1基本翻了一番。

除了手机市场，UFS的价值

UFS非常昂贵，所以早期只适用于高端电子设备。 然而，一些研究机构认为，随着价格大幅下降的连接服务的快速增长和新应用的出现，物联网的安装基数将会增加，这将导致对高存储内存设备的需求，创造UFS 市场的增长路径。

此外，在 UFS 市场，汽车电子领域预计将在预测时间内实现高速增长。 这可以归因于处理和存储大量数据的需求不断增长。 在汽车领域，也有不少厂商在此布局。 其中，三星推出了面向汽车等应用的eUFS解决方案。 继2017年9月三星电子宣布突破首款128GB eUFS技术后，又于2018年宣布量产256GB eUFS 2.1车用内存。据悉，该存储设备将为下一代驾驶辅助系统（ADAS）带来更好的发展)、汽车娱乐系统和仪表板应用。

美光UFS 2.1产品也开始接触汽车领域。 2019年6月，美光汽车级存储方案UFS 2.1已开始向汽车客户送样。 当时，该公司预计该产品将于2019年第三季度量产。该产品基于64层TLC 3D NAND，容量从32GB到256GB不等。 该公司表示，UFS 2.1 产品组合满足了由汽车信息娱乐和仪表盘数据驱动的快速系统启动和更高数据带宽的需求。

此外，2019年11月，铠侠还宣布开始出样车规级UFS 2.1嵌入式产品，容量为512GB。 铠侠UFS 2.1系列产品于2019年初发布，有16GB、32GB、64GB、128GB和256GB容量可供选择。 据悉，其UFS 2.1车规级产品可支持车用温度范围（-40°C至+105°C），满足AEC-Q100标准要求，提供各种车用应用所需的扩展可靠性。

结语

目前，UFS产品在手机市场取得了成功。 同时，随着5G的爆发，UFS产品也有着巨大的市场潜力。 虽然JEDEC已经公布了最新的标准，但相对较早的UFS标准仍然具有很强的竞争力，包括在UFS产品价格不再高昂后，非旗舰手机可能采用UFS，以及IoT和汽车领域带来的前景机会UFS。