通用闪存存储

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通用闪存存储（英语：Universal Flash Storage，缩写：UFS）是一种设计用于数码相机、智能手机等消费电子产品的闪存存储规范。[1][2]其旨在发展一套统一的快闪存储卡格式，在提供高数据传输速率与稳定性的同时，减少消费者对市面上各类存储卡格式的混淆，以及免除不同存储卡转接器之累赘。[3]

该规范获多间消费性电子产品市场领导者支持，包括诺基亚、索尼移动通信、德州仪器、意法半导体、三星、美光、SK海力士等。[4]UFS被视为嵌入式多媒体存储卡（embedded Multi Media Card，eMMC）及SD卡的取代者。与eMMC相比，UFS采用MIPI联盟开发的M-PHY物理层，[5]并改以更先进的串行信号传输，取代eMMC的并发信号，从而使频率得以大幅提升；同时将半双工改为全双工，并基于小型计算机系统接口（SCSI）结构模型，支持SCSI标记指令序列（英语：SCSI Tagged Command Queuing）。[6][7]

UFS实现全双工LVDS串行接口，单线程速率可达2.9Gbps至5.8Gbps，较eMMC的八条平行线程具备更宽阔的带宽。[8][9]

Linux内核已支持UFS格式。[10]

开发历史[编辑]

2011年，JEDEC固态技术协会（JEDEC）研发了UFS 1.0标准，2012年6月发表了v1.1，2013年9月，发表了UFS 2.0标准。相对于1.1，2.0版本支持较高的链路带宽，以提供较高的性能。此外，此版本也提供加密功能扩展以及额外的省电功能。2016年3月推出了2.1版本。[11]

版本演进[编辑]

UFS标准由固态技术协会（JEDEC）制订，历经多次版本更新，速度与功能持续跃进。各主要版本特点如下：

UFS 1.0（2011年）
首版标准问世，奠定UFS基本架构，惟初期商用化进程缓慢。
UFS 2.0（2013年）与UFS 2.1（2016年）
UFS 2.0引入HS-G2模式，带宽大幅提高。UFS 2.1则进一步优化功耗与可靠性，成为智能手机主流存储方案。
UFS 3.0（2018年）与UFS 3.1（2020年）
UFS 3.0采用MIPI M-PHY v4.1与HS-G4模式，每通道速率达11.6Gbps，双通道下最高带宽2.9GB/s。UFS 3.1加入写入增强器、深度睡眠等特性，改善写入性能与省电表现。
UFS 4.0（2022年）
UFS 4.0采用MIPI M-PHY v5.0与UniPro v2.0，引入HS-G5模式，每通道速率升至23.2Gbps，双通道下最高顺序读写速率达5.8GB/s。此外，UFS 4.0在功耗、延迟及可靠性方面均有显著提升。
UFS 4.1（2026年）
UFS 4.1属UFS 4.0的强化版本，向下兼容UFS 4.0及UFS 3.1。据铠侠（Kioxia）2026年1月公布之数据，其UFS 4.1样品采用第八代BiCS FLASH 3D闪存及QLC（四层单元）架构，较UFS 4.0顺序写入速度提升25%，随机读取速度提升达90%。[12]与UFS 3.1相比，顺序读取性能达2.1倍，顺序写入性能达2.5倍，提供512GB及1TB两种容量规格，封装尺寸缩减至9×13mm。
UFS 5.0（2026年）
固态技术协会（JEDEC）于2026年2月26日正式发布UFS 5.0标准（JESD220H）及配套主机控制器界面UFSHCI 5.0标准（JESD223G）。[13][14]UFS 5.0采用最新的MIPI M-PHY v6.0物理层与UniPro v3.0传输层协议，引入PAM4信号编码及HS-G6模式，单通道速率高达46.6Gbps，双通道配置下最高顺序读写速率达10.8GB/s，较UFS 4.0提升近一倍。[15][16]

技术层面，UFS 5.0集成链路均衡技术以降低误码率，采用独立电源轨设计提升电源完整性，并引入内联哈希（Inline Hashing）机制，于数据传输路径中即时进行完整性校验，增强数据安全。[17]

版本[编辑]

UFS[编辑]

UFS 1.0 1.1 2.0 2.1 2.2 3.0 3.1 4.0 4.1
日期 2011-02-24[18] 2012-06-25[19] 2013-09-18[20] 2016-04-04[21] 2020-08[22] 2018-01-30[23] 2020-01-30[24] 2022-08-17[25] 2025-01-08[26]
通道带宽 300 MB/s 600 MB/s 1450 MB/s 2900 MB/s
最大通道数量 1 2
最大总带宽 300 MB/s 1200 MB/s 2900 MB/s 5800 MB/s
M-PHY（英语：M-PHY）版本 ? ? 3.0 ? 4.1 5.0
UniPro（英语：UniPro）版本 ? ? 1.6 ? 1.8 2.0

UFS Card[编辑]

UFS Card 1.0 1.1 3.0
日期 2016-03-30[27] 2018-01-30[23] 2020-12-08[28]
通道带宽 600 MB/s 1200 MB/s
最大通道数量 1
最大总带宽 600 MB/s 1200 MB/s
M-PHY（英语：M-PHY）版本 3.0 4.1
UniPro（英语：UniPro）版本 1.6 1.8

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Nokia, Others Back Mobile Memory Standard. PC World. （原始内容存档于2008-02-09）. 
  2. ^ JEDEC Announces Publication of Universal Flash Storage (UFS) Standard - JEDEC. [2016-07-07]. （原始内容存档于2021-03-08）. 
  3. ^ Malykhina, Elena. Mobile Tech Companies Work On Flash Memory Standard. Information Week. 14 September 2007 [19 September 2012]. （原始内容存档于2012-09-12）. 
  4. ^ Modine, Austin. Flash memory makers propose common card. The Channel. 14 September 2007 [19 September 2012]. （原始内容存档于2016-03-03）. 
  5. ^ MIPI M-PHY. [2017-04-28]. （原始内容存档于2021-04-21）. 
  6. ^ eMMC to UFS: How NAND Memory for Mobile Products Is Evolving. [2016-07-07]. （原始内容存档于2015-11-18）. 
  7. ^ Universal Flash Storage: Mobilize Your Data. [2016-07-07]. （原始内容存档于2021-02-25）. 
  8. ^ Home - MIPI Alliance. [2016-07-07]. （原始内容存档于2000-09-25）. 
  9. ^ Universal Flash Storage (UFS) Eco-System - TOSHIBA Storage & Electronic Devices Solutions Company - Europe(EMEA). [2016-07-07]. （原始内容存档于2015-12-22）. 
  10. ^ 存档副本. [2016-07-07]. （原始内容存档于2021-03-09）. 
  11. ^ Universal Flash Storage (UFS) - JEDEC. [2016-07-07]. （原始内容存档于2021-03-24）. 
  12. ^ 鎧俠開始提供新一代 UFS 4.1 閃存樣品，隨機讀取速度較 UFS 4.0 提升 90%. IT之家. 2026-01-27 [2026-04-22]. 
  13. ^ JEDEC發布UFS 5.0標準：順序讀寫速度達10.8GB/s. 太平洋电脑网. 2026-02-27 [2026-04-22]. 
  14. ^ JEDEC發布UFS 5.0標準 順序讀寫速度達10.8GB/s. C114通信网. 2026-02-26 [2026-04-22]. 
  15. ^ 突破 10GB/s 大關 極速 UFS 5.0 發布更勝 PCIe 4.0. PCMarket HK. 2026-03-03 [2026-04-22]. （原始内容存档于2026-04-26）. 
  16. ^ UFS 5.0 標準即將定案 為 AI 智能裝置時代鋪路. ePrice.HK. 2025-10-08 [2026-04-22]. 
  17. ^ JEDEC發布UFS 5.0標準：順序讀寫速度達10.8GB/s. 太平洋电脑网. 2026-02-27 [2026-04-22]. 
  18. ^ JEDEC Announces Publication of Universal Flash Storage (UFS) Standard | JEDEC. www.jedec.org. [2017-05-08]. （原始内容存档于2021-03-08） （English）. 
  19. ^ JEDEC Updates Universal Flash Storage (UFS) Standard | JEDEC. www.jedec.org. [2017-05-08]. （原始内容存档于2021-03-08） （English）. 
  20. ^ JEDEC Publishes Universal Flash Storage (UFS) Standard v2.0 | JEDEC. www.jedec.org. [2017-05-08]. （原始内容存档于2021-03-08） （English）. 
  21. ^ JEDEC Updates Universal Flash Storage (UFS) and Related Standards | JEDEC. www.jedec.org. [2017-05-08]. （原始内容存档于2021-03-08） （English）. 
  22. ^ UNIVERSAL FLASH STORAGE, UFS 2.2. www.jedec.org. [2021-07-31]. （原始内容存档于2022-11-29） （English）. 
  23. ^ 23.0 23.1 JEDEC Publishes Universal Flash Storage (UFS & UFSHCI) Version 3.0 and UFS Card Extension Version 1.1 | JEDEC. www.jedec.org. [2018-01-31]. （原始内容存档于2021-01-21） （English）. 
  24. ^ JEDEC Publishes Update to Universal Flash Storage (UFS) Standard | JEDEC. www.jedec.org. [2020-01-31]. （原始内容存档于2021-03-08） （English）. 
  25. ^ JEDEC Updates Universal Flash Storage (UFS) and Supporting Memory Interface Standard. www.jedec.org. [2022-09-18]. （原始内容存档于2022-11-09） （English）. 
  26. ^ JEDEC® Announces Updates to Universal Flash Storage (UFS) and Memory Interface Standards. www.jedec.org. [2025-02-08]. （原始内容存档于2026-04-28） （English）. 
  27. ^ JEDEC Publishes Universal Flash Storage (UFS) Removable Card Standard | JEDEC. www.jedec.org. [2017-10-30]. （原始内容存档于2021-04-08） （English）. 
  28. ^ JEDEC Advances Universal Flash Storage (UFS) Removable Card Standard 3.0. www.jedec.org. [2021-07-31]. （原始内容存档于2022-11-29） （English）. 

外部链接[编辑]

规格
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