UFS (Universal Flash Storage) hat sich als Standard bei den Speichereinheiten für Smartphones durchgesetzt. Tatsächlich verdrängen diese Speicherlösungen die in preisgünstigen Handys verwendeten eMMC-Speicher schnell. UFS entwickelt sich, wie andere Hardware auch, ständig weiter, so dass wir die UFS 3.1-Technologie zuletzt in Smartphones gesehen haben. Jetzt will Samsung mit dem Speicherstandard UFS 4.0 die nächste Stufe erklimmen.
Was sind also die Neuerungen und was hat sich im Vergleich zu UFS 3.1 geändert? Schauen wir uns nun die Details der UFS 4.0-Technologie an, was sie der Android-Welt bringen wird und welche Vorteile sie bietet.
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Was ist UFS 4.0?
UFS 4.0 ist der neueste UFS-Standard (Universal Flash Storage), der von der JEDEC definiert wurde, der Dachorganisation, die sich mit der Entwicklung von UFS- und anderen Mikroelektronikstandards befasst. Im Januar 2020 veröffentlichte die JEDEC die Spezifikation UFS 3.1, und mehr als zwei Jahre später erschien der neue Standard UFS 4.0. Die wichtigste Neuerung dieser Norm ist eine Leistungssteigerung um bis zu zwei Mal.
Samsung hat UFS 4.0 mit der V-NAND-Flash-Speichertechnologie der siebten Generation und einem firmeneigenen Controller entwickelt. Das Unternehmen begann auch mit der Verwendung der UniPro 2.0-Transportschicht (die Komponenten mit dem Chipsatz verbindet, um Daten zu übertragen) und der physikalischen Schicht MIPI M-PHY v5.0.
Im Einzelnen handelt es sich bei NAND-Flash-Speichern um eine Speichertechnologie, die Daten ohne Strom speichern kann. Bei der V-NAND-Technologie werden die Zellen vertikal gestapelt, was Platz spart. Darüber hinaus erhöhen sich die Übertragungsgeschwindigkeit und die Lebensdauer, und der Stromverbrauch sinkt. Mit anderen Worten, es ist eine Verbesserung gegenüber der Standard-NAND-Technologie. Samsung hat sich entschieden, diese Technologie in UFS 4.0 zu integrieren, aber der verwendete proprietäre Controller ist nicht sicher bekannt.
Unterschied zwischen UFS 4.0 und UFS 3.1
UFS 4.0 löst UFS 3.1 ab und bietet erhebliche Verbesserungen. Die überarbeitete Technologie ermöglicht sequentielle Lesegeschwindigkeiten von bis zu 4200 MB/Sek. und sequentielle Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 2800 MB/Sek. Im Gegensatz dazu konnte UFS 3.1 sequenzielle Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 2100 MB/s bzw. 1200 MB/s erreichen.
Darüber hinaus ist mit UFS 4.0 die Bandbreite pro Stripe auf 23,2 Gbit/s gestiegen. Dies entspricht der doppelten Geschwindigkeit von UFS 3.1. Die UFS-Schnittstelle unterstützt die Dual-Lane-Datenübertragung und ermöglicht gleichzeitige Lese- und Schreibvorgänge. Diese Verbesserungen werden für 5G-Smartphones, Automobilanwendungen und AR/VR-fähige Geräte, die eine hohe Bandbreite benötigen, von großem Nutzen sein.
Samsung hat mit UFS 4.0 erhebliche Fortschritte bei der Energieeffizienz gemacht. Im Vergleich zur vorherigen Generation wird 46 Prozent weniger Strom verbraucht und die Leistung verdoppelt, was eine große Verbesserung darstellt.
Der koreanische Tech-Gigant hat es außerdem geschafft, die Abmessungen des Chips mit einer maximalen Größe von 11 x 13 x 1 mm beizubehalten, um die Kompatibilität mit Smartphones und anderen elektronischen Geräten zu erhöhen. Samsung kündigte außerdem an, dass UFS 4.0 eine maximale Kapazität von 1 TB unterstützt. Bei UFS 3.1 betrug diese Menge 512 GB, und auch hier gibt es eine Verdoppelung. In diesem Zusammenhang ist diese Speicherkapazität mehr als ausreichend für Smartphones und tragbare Geräte.
UFS 4.0 vs. UFS 3.1 vs. UFS 3.0 vs. UFS 2.2
Hier ist der Geschwindigkeitsvergleich zwischen UFS 4.0, UFS 3.1, UFS 3.0 und UFS 2.2. Wie Sie der nachstehenden Tabelle entnehmen können, stellt UFS 4.0 in der Tat eine erhebliche Verbesserung gegenüber UFS 3.1 dar.
Details zur UFS-Speicherlösung
Frühe Android-Geräte verwendeten eMMC-basierten Flash-Speicher, eine im Vergleich zu UFS deutlich langsamere Speichertechnologie. Wenn langsamer eMMC-Speicher mit einem schnellen Prozessor gepaart wird, kann es zu Stottern und allgemeinen Verlangsamungen kommen. Außerdem kann es zu längeren Boot-Zeiten für Anwendungen kommen. Aus diesem Grund wird eMMC in letzter Zeit nur noch in preisgünstigen Geräten wie Chromebooks eingesetzt.
Universal Flash Storage (UFS), eine modernere Flash-Speichertechnologie, begann 2016 im Android-Ökosystem an Popularität zu gewinnen. UFS erschien als eine Vollduplex-Schnittstelle, die gleichzeitiges Lesen und Schreiben ermöglicht. In der Zwischenzeit wird eMMC als parallele oder halb-duplexe Schnittstelle verwendet, die jeweils nur einen dieser Vorgänge erlaubt. Außerdem verbraucht UFS im Vergleich zu eMMC weniger Strom.
Smartphones, die UFS 4.0 verwenden werden
Samsung Semiconductor hat angekündigt, dass die Massenproduktion von UFS 4.0 im dritten Quartal 2022 beginnen wird. Beginnend mit der Galaxy S23-Serie werden die kommenden High-End-Smartphones der Marke Samsung mit der neuen UFS 4.0-Technologie ausgestattet sein. Auf der anderen Seite erwarten wir, dass OEMs wie OnePlus, Xiaomi, Google und Oppo diesen Speicherstandard der nächsten Generation bis 2023 übernehmen werden. Bei iPhones verwendet Apple NVMe-Speicherlösungen anstelle von UFS, da die Schreibgeschwindigkeit besser ist als bei UFS.
Durch die Integration der UFS 4.0-Technologie in Android-Smartphones bieten die Unternehmen die Möglichkeit, die 5G-Technologie effizienter zu nutzen, die höhere Lese- und Schreibgeschwindigkeiten erfordert. Außerdem steigt mit der Effizienz auch die Leistung des Geräts deutlich an.
Die meisten Smartphone-Hersteller bevorzugen die High-End-UFS-Speicherlösungen von Samsung. In der Tat werden Sie die UFS 4.0-Technologie in vielen kommenden Android-basierten Smartphones sehen. Da die Chipsätze immer leistungsfähiger werden und sich das 5G-Ökosystem ständig weiterentwickelt, ist eine schnellere und effizientere Speicherlösung von entscheidender Bedeutung. Wir können also sagen, dass UFS 4.0 zum richtigen Zeitpunkt in unser Leben tritt.
