MIPI联盟宣布重磅更新,为UFS 4.0做好充分准备[CSIA]
 
 
MIPI联盟宣布重磅更新,为UFS 4.0做好充分准备
更新时间:2022/8/1 14:30:19  
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MIPI联盟是一家为移动和受移动影响的行业开发接口规范的国际组织,在今天,他们宣布,对其用于芯片到芯片的多功能(chip-to-chip/interprocessorcommunication)、与应用程序无关的MIPIUniPro传输层进行重大更新。该规范的2.0版增加了关键特性,以使数据速率翻倍,同时提供更大的吞吐量和更低的延迟,尤其是当今最苛刻的闪存存储应用程序所需要的。
  
  MIPIUniPro于2007年首次推出,已被纳入JEDEC固态技术协会的通用闪存(UFS)标准的多个版本中,作为其传输和链路层,以及作为其物理层的MIPIM-PHY,以连接内存组件.这些组件可以部署在各种产品中,包括智能手机、无人机、运动相机、消费设备、平板电脑和移动计算产品,以及汽车系统中的信息娱乐平台和远程信息处理中心。JEDEC即将推出的UFS4.0标准将利用UniProv2.0以及2021年底发布的M-PHYv5.0中的增强功能。这两个MIPI规范都是与JEDECUFS开发人员合作开发的。
  
  “JEDECUFS标准是一种高性能接口,设计用于必须优化速度和功耗的闪存应用。鉴于这些要求,JEDECUFS将继续利用来自MIPI联盟的行业领先的M-PHY和UniPro规范来形成其互连层,”JEDEC主席MianQuddus说。“MIPIUniProv2.0中提供的增强功能旨在帮助依赖UFS的制造商和供应商保持在微电子创新的风口浪尖。”
  
  UniProv2.0增加了高速串行线路通信的新功能,并支持同时进行的高带宽事务。v2.0中新增的功能包括:
  
  支持MIPIM-PHYv5.0“HighSpeedGear55”(HS-G5)–UniPro协议部署在物理层的MIPIM-PHY上,以优化吞吐量、系统性能和服务质量。UniProv2.0使用M-PHYHS-G5将每个通道和每个方向的带宽提高到23.32千兆位每秒(Gbps)——这是之前UniProv1.8规范的两倍——以满足内存存储生态系统不断增长的数据速率要求。
  
  增加有效载荷长度(payloadlength)——将UniProL2层数据包有效载荷长度从272提升到1144可确保降低协议开销并提高链路速度,从而提高存储应用程序的吞吐量。
  
  高速链接(High-speedlinkup)——在v2.0中,完成存储应用程序中的链接(或“堆栈启动”)的延迟最多减少了约8毫秒。
  
  此外,UniProv2.0通过删除在UFS行业中已基本停止使用的较低速度等功能,简化了应用程序设计人员的集成。由于消除了这些功能,UniProv2.0与之前的版本v1.8兼容。该规范的一致性测试套件(CTS)也正在更新,以考虑v2.0中的新功能。
  
  “MIPIUniProv2.0的修订是由整个闪存生态系统的设计人员所要求的现实需求驱动的——更高的带宽和数据速率、更高的效率、减少的延迟和最小化的验证、确认和测试周期,”MIPI联盟主席SanjivDesai说。“多年来,事实证明,UniPro既成熟又足够灵活,可以针对各种新架构进行演进。我们将通过与JEDECUFS社区的持续合作,继续创新规范。”
  
  M-PHYv5.0发布助力快闪储存应用传输翻倍
  
  2021年年年底,移动通讯产业界面标准组织MIPI联盟(MIPIAlliance)发布了MIPIM-PHYv5.0更新版标准。新版本的M-PHY标准增加了HS-G5(HighSpeedGear5)规格,除将每通道数据传输速率提升一倍至23.32Gbps,也将继续支援国际记忆体标准组织JEDEC的通用快闪储存(UFS)标准,为移动/穿戴装置、笔电、工业物联网(IIoT)以及车用快闪储存应用等高速传输设计带来更多的弹性。
  
  MIPI联盟指出,M-PHYv5.0的革新除了将数据传输速率翻倍,提升至每通道最高23.32Gbps之外,也导入数项最佳化M-PHY界面的新功能。针对目标应用的最佳化,新版本简化了锁相回路(Phase-LockedLoop,PLL)架构以消除设计的复杂性;在高速启动时可减少延迟发生,如减少在通电状态存取快闪记忆体时的传输延迟;以及增加眼图监控(Eyemonitoring)以视觉化讯号健康度,进而强化除错(Debug)功能等等。
  
  M-PHYv5.0标准向后相容v4.1版本。根据MIPI联盟的说法,在过去十年间M-PHY一直作为MIPIUniPro的物理层,并且整合在JEDECUFS的许多版本中;而新版本的释出,也是为了支援即将发布的MIPIUniProv2.0和JEDECUFS标准。此外,针对新版本标准的一致性测试,MIPI联盟计画于2022年完成。
  
  MIPI联盟主席JoelHuloux则对此表示,MIPIM-PHYv5.0中所提供,针对数据传输与弹性的重要更新,是来自广大生态系统中的大量实践所获得的真实反馈;同时,此标准得以强化,是立基于该联盟与JEDECUFS社群之间的密切互动,而这种跨产业的合作,也是推动全球快闪记忆体市场创新的关键。
  
  性能大增的UFS4.0
  
  整体而言,UFS4.0不论在频宽、循序读写速度、耗电量及尺寸上的表现都远远超过前一版标准。首先,UFS4.0的每通道频宽可达23.2Gbps,是UFS3.1频宽(11.6Gbps)的两倍多。再加上UFS既有的全双工介面,所以可以同步读写,提供双通道的数据传输,这一点非常适合有下载更大数据量需求的5G智能手机。
  
  在读写速度上,根据三星早前推出的业界第一款通用快闪记忆体储存(UniversalFlashStorage,UFS)4.0测试显示,搭配三星现有第七代176层V-NAND快闪记忆体(预计今年底、明年初开始量产第八代224层V-NAND)与专属控制器,三星新推UFS4.0循序读取速度最高可达4,200Mbps(为UFS3.1读取速度2,100Mbps的两倍快),循序写入速度达到2,800Mbps(比UFS3.1写入速度1,200Mbps快上两倍多)。
  
  不仅如此,UFS4.0在提供两倍效能的同时,其功耗还比UFS3.1低了46%,这说明了未来支援UFS4.0的智能手机,不但高效能,而且支援更久的手机电池续航力。UFS4.0的优势还体现在更迷你的尺寸上,UFS3.1体积为11.5×13×1mm,UFS4.0快闪记忆体的尺寸更小,最大只有11×13×1mm。通常手机元件愈小,除了对机构内的散热有所帮助外,对于手机内部元件布局设计的最佳化也有好处。而且UFS3.1最大容量只有512MB,UFS4.0最高支援1GB,这个大容量效益在5G时代里会更加有感。
 
来源:半导体行业观察        
 
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