I dispositivi intelligenti hanno fatto molta strada in termini di opzioni di archiviazione per quanto riguarda velocità e prestazioni. In genere, smartphone e tablet utilizzano eMMC per archiviare informazioni. Ma se hai recentemente acquistato un dispositivo di punta da Samsung, OnePlus o Sony, devi esserti imbattuto nel termine archiviazione UFS. UFS è stato etichettato come il futuro degli standard di archiviazione e, di recente, stanno facendo il giro delle notizie sulla sua ultima versione, UFS 3.0, in fase di sviluppo. Ma cos’è esattamente UFS 3.0 e come funziona? Se sei incuriosito dalle stesse domande, continua a leggere, mentre discutiamo di tutte le modifiche apportate da UFS 3.0. Ma prima di arrivare a questo, discutiamo cos’è esattamente UFS:
Cos’è l’UFS?
Universal Flash Storage o UFS è una specifica di archiviazione flash comune per fotocamere digitali, telefoni cellulari e altri dispositivi elettronici di consumo. L’idea principale alla base di UFS è quella di portare una maggiore velocità di trasferimento dei dati e una maggiore affidabilità all’archiviazione della memoria flash. Lo standard UFS è stato sviluppato dalla JEDEC Solid State Technology Association.
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Il modo in cui UFS funziona è offrendo i vantaggi ad alte prestazioni dell’interfaccia SATA utilizzata nei PC combinati con il basso consumo energetico ottimizzato per flash di eMMC. Inoltre, a differenza dei precedenti standard di archiviazione come eMMC ed ePOP, l’UFS si basa sul modello architettonico SCSI e supporta SCSI Tagged Command Queuing, che consente al sistema operativo di inviare più richieste di lettura e scrittura allo storage.
UFS lavora per combinare il più alto livello di prestazioni con la qualità, fornendo ai consumatori una migliore esperienza utente complessiva. La nuova generazione di storage flash offre una risposta di input/output dei dati più rapida che si traduce in un avvio più veloce, un trasferimento rapido dei file e una copia dei dati molto più veloce. Per un utente normale che non vuole entrare nei tecnicismi, UFS promette un multitasking senza soluzione di continuità che consente di guardare video di alta qualità, giocare a giochi con larghezza di banda elevata, oltre a eseguire più processi in background, il tutto senza alcuna interruzione della funzionalità.
UFS contro eMMC
L’UFS vanta significativi miglioramenti delle prestazioni rispetto al precedente standard per l’archiviazione, eMMC (embedded Multi-Media Controller). UFS presenta un’interfaccia seriale LVDS (Low-Voltage Differential Signaling), che ha percorsi di lettura e scrittura dedicati separati. Fondamentalmente, mentre eMMC ha un’interfaccia half-duplex che consente solo la lettura o la scrittura, UFS ha un’interfaccia full-duplex che consente la lettura e la scrittura simultanee, allo stesso tempo.
Inoltre, UFS dispone anche di una Command Queue (CQ) , che smista efficacemente tutte le operazioni e/o comandi da eseguire. Ciò significa che è possibile indirizzare più comandi contemporaneamente e l’ordine delle attività può essere modificato di conseguenza, in tempo reale. D’altra parte, eMMC, che non dispone di CQ, deve attendere il completamento di un processo prima di passare a quello successivo. Tutto ciò aiuta UFS a liberare lo storage eMMC dal parco.
| UFS 2.1 | UFS 2.0 | eMMC 5.1 | |
| Lettura sequenziale | 749,5 MB/sec | 569,12MB/sec | 282,05MB/sec |
| Scrittura sequenziale | 142,95MB/sec | 137,73 MB/sec | 92,55 MB/sec |
| Lettura casuale | 156,07 MB/s, 40722,38 IOPS (4KB) | 94,0 MB/sec, 24065,65 IOPS (4KB) | 29,05 MB/s, 7438,59 IOPS (4KB) |
| Scrittura casuale | 149,4 MB/s, 38247,32 IOPS (4KB) | 55,43 MB/sec, 14192,4 IOPS (4KB) | 14,43 MB/s, 3694,57 IOPS (4KB) |
| Inserimento SQLite | 2401,78 QPS, 0,87 sec | 734,81 TPS, 2,78 sec | 830,44 QPS, 2,46 sec |
| Aggiornamento SQLite | 3512,33 QPS, 0,57 sec | 890,68 TPS, 2,29 sec | 1001,5 QPS, 2,04 sec |
| Elimina SQLite | 3825,89 QPS, 0,55 sec | 980,08 TPS, 2,09 sec | 1198,3 QPS, 1,71 sec |
Evoluzione dell’UFS
Anche se lo standard UFS è stato introdotto nel 2011, le schede UFS hanno iniziato a essere implementate solo nel 2016, quando Samsung ha introdotto le prime schede UFS con capacità di archiviazione di 32, 64, 128 e 256 GB, basate sullo standard di estensione della scheda UFS 1.0 . Da allora, sempre più aziende hanno iniziato a implementare le loro carte UFS e le opzioni di archiviazione. Per quanto riguarda le versioni UFS, è stato aggiornato a UFS 2.0 nel 2013 e UFS 2.1 nel 2016. I recenti telefoni di fascia alta utilizzano UFS 2.1.
| UFS | 1 e 1.1 | 2 e 2.1 |
| Introdotto | 2011 e 2012 | 2013 e 2016 |
| Larghezza di banda per corsia | 300MB/sec | 600MB/sec |
| Massimo. numero di corsie | 1 | 2 |
| Massimo. larghezza di banda totale | 300MB/sec | 1200MB/sec |
Novità di UFS 3.0
Il prossimo standard nel mondo di UFS è UFS 3.0. La versione 3.0 mira a migliorare la v2.1 aumentando l’impilamento dei livelli da 48 a 64 . Inoltre, sarà un chip di memoria flash V-NAND a 3 bit, che ridurrà il consumo energetico da 3,3 V a 2,8 V.
| Phison Gen1 | Phison Gen2 | Prossima generazione | |
| Applicazione | UFS 2.1 – HS G3 x1-L | UFS 2.1 – HS G3 x2-L | UFS 3.0 – HS G4 x2-L |
| Throughput ECC (superiore a I/F) | 800 MB/sec (800 x 1) | 1333 MB/sec (800 x 1,66) | 2666 MB/sec (800 x 3,33) |
| Area (circa) | x1 | x0.32 | x0.44 |
| Consumo di energia | x1 | x0.46 | x0,67 |
| DIE Area Costo | x1 | x0,53 | x0,75 |
Come notato sopra dal gruppo elettronico “Phison”, l’UFS 3.0 offrirà prestazioni eccezionalmente elevate. Mentre la larghezza di banda di throughput massima per UFS 2.0 e UFS 2.1 è rispettivamente di 800 MB/s e 1333 MB/s, UFS 3.0 porterà una fenomenale larghezza di banda di 2666 MB/s, che è appena il doppio del suo predecessore. Detto questo, UFS 3.0 è ancora in lavorazione e ci vorranno un paio di mesi prima che lo standard venga annunciato ufficialmente. Considerando che gli adattatori per smartphone hanno impiegato un po’ di tempo per adattarsi allo standard UFS 2.1 (lo Snapdragon 835 di Qualcomm è stato il primo processore a supportarlo), solo il tempo dirà quando lo standard UFS 3.0 sarà adottato dai produttori di dispositivi per il consumatore medio.
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UFS 3.0: il futuro è qui
Sin dalla sua prima introduzione nel 1984, la memoria flash ha fatto molta strada: dalle pen drive alle schede SD e microSD fino agli SSD super veloci e infine alle eMMC. Il membro più recente della memoria flash NAND è lo standard UFS e il futuro sembra certamente luminoso. Con prestazioni grezze quasi il triplo di quelle di eMMC, UFS si preannuncia sicuramente come la scelta della maggior parte dei produttori di dispositivi. Molti dispositivi moderni come Galaxy S8/S8+, Xperia XZ Premium, OnePlus 5, Huawei P10 Plus hanno lo storage UFS 2.1, che consente loro di raggiungere velocità fino a 800 MB/s. Con UFS 3.0 nelle sue fasi di sviluppo, la prossima generazione di mobile computing sarà decisamente più veloce che mai. Dicci cosa ne pensi di UFS e cosa riserva il futuro del mobile computing nella sezione commenti qui sotto.
