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手机存储类型ufs_手机存储必须要了解的UFS基础知识

发表时间:2023-06-12 04:59责任编辑:秦小小关键词:手机

手机中有三大部件:CPU、内存DDR、存储设备(EMMC/UFS等。).内存用来临时存储程序运行时需要的数据(断电时数据丢失),而存储设备用来长期存储数据(断电时数据不丢失)。

在手机上,从SD卡到EMMC,再到UFS卡,存储卡的速度越来越快。现在一般手机的配置都是EMMC,而旗舰手机的配置都是UFS。显然,UFS将是未来手机存储的主流,而快速是唯一的原因。

所谓UFS就是通用闪存,这个概念通常代表两层意思:

(1)手机存储接口协议,类似于SATA、PCIE/NVME等概念;

(2)使用该协议的存储设备;

相比EMMC,UFS更快,最重要的是它的信号是差分传输,这是信号传输和UFS数据传输的基础。所有的高速传输线,比如SATA,PCie,SAS,都是串行差分信号。

串行信号可以使用更快的时钟(时钟信息可以嵌入到数据流中)和差分信号,即两条信号线之间的电平差为0或1。

与单端信号传输相比,差分信号具有更强的抗干扰能力,可以提供更宽的带宽。其次,UFS和PCIE一样支持多通道数据传输,目前最多支持两个通道。多通道允许UFS在成本、功耗和性能之间进行权衡。

UFS支持命令队列,即主机可以一次发很多命令,然后UFS设备支持并行和乱序执行,谁先完成谁先回到状态。这种命令处理方法称为异步命令处理。但是,它的前身eMMC不支持命令队列。命令一个一个执行,或者一个一个执行(每个包包含几个命令)。在前一个命令执行完成之前,不能发出以下命令。这种命令处理方法称为同步命令处理。

我们来比较一下“全双工异步命令处理”和“半双工同步命令处理”的命令处理方式和命令执行效率。

半双工同步

主机向设备发送写命令W1,然后主机向设备写入数据;由于是同步传输模式,命令处理是逐个处理的,所以在发出读命令R2之前,必须完成前一个写命令W1。类似地,在发送写命令W3之前,必须等待R2命令完成。

全双工异步

因为支持命令队列,所以主机可以一次向设备发送几个命令。如上图所示,主机同时向设备发送写命令W1和读命令R2。设备可以并行处理这两个命令,因为协议支持全双工操作,而主机将写命令W1的数据传输到设备。

该设备还可以将读命令R2的数据返回给主机。以下命令R3、R4、W5…以类似的方式处理。

为了更形象,让我们以处理货物为例,比较一下eMMC和UFS命令的执行方法:

现在手机的应用非常丰富。你要一边听歌一边斗地主,还要讲微信和多线程操作。由于全双工和命令队列的存在,UFS处理命令的效率大大提高,给用户带来极佳的体验。

我们之前将UFS和eMMC做了一些比较,但我似乎忘记了eMMC是什么。有些人可能会被强迫,eMMC是什么?

EMMC,嵌入式多媒体卡,和UFS一样,是由JEDEC开发的移动存储协议,是上一代UFS的协议标准。

eMMC的最新标准是2015年发布的eMMC5.1,最高速度400 MB/s,JEDEC已经有UFS,所以不确定是否会发布新的eMMC标准。毕竟eMMC的并行传输受到物理信号的限制,速度要有质的飞跃是不现实的。审计刘清

标签:UFS命令信号

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