Der Speicher ist im Wesentlichen der unbesungene Held der Leistung eines jeden Smartphones. Wenn Sie nicht wissen, warum das so ist, beantwortet der folgende Text einige Fragen. Ich bin sicher, dass Sie die Abkürzung UFS mehr als einmal gesehen haben, die häufig in Nachrichten, Artikeln und Rezensionen zu Smartphones auf den Seiten unserer Website oder anderen Ressourcen zu finden ist. Es sollte beachtet werden, dass es nichts damit zu tun hat NFC, und noch mehr bei UFC: Wir sprechen über den Flash-Speicherstandard, der in den meisten modernen tragbaren Geräten verwendet wird - Smartphones або Tablets. Wir haben alles Wissenswerte über die Speichertypen in einem Telefon gesammelt, wobei wir uns auf den neuesten UFS 4.0-Standard konzentrieren, der 2023 gerade begann, den Markt mit neuen Smartphones zu erobern.
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Ohne UFS-Speicher wären moderne Smartphones nicht das, was sie sind
Noch vor fünf Jahren wurde eMMC manchmal als Speicher in gewöhnlichen Smartphones verwendet. Dies hat sich jedoch dahingehend geändert, dass eMMC nur noch sehr selten verwendet wird und es hauptsächlich um die billigsten Mobilgeräte geht ... und das ist sehr gut so. Diese Art von Speicher wurde erst vor acht Jahren ersetzt, obwohl die Premiere der ersten Version des UFS-Standards bereits 2010 stattfand.
UFS (Universal Flash Storage) wird vom Joint Electron Devi Committee entwickeltces Engineering Council (JEDEC), das Teil der Alliance of Electronic Industries ist. JEDEC steht auch hinter Standards wie eMMC (Flash-Speicher) und DDR (Random oder Video Memory). Speichergeräte des UFS-Standards gewannen 2016 an Popularität, obwohl die ersten Prototypen dieser Technologie bereits zwei Jahre zuvor erschienen. Bisher waren Smartphones meist mit einem Speicher vom Typ eMMC (Embedded Multimedia Card) ausgestattet. Der Hauptvorteil von UFS gegenüber eMMC ist die Möglichkeit, gleichzeitig zu schreiben und zu lesen. Zudem benötigt das Flash-Laufwerk der neuen Generation weniger Energie. Trotz der Veröffentlichung mehrerer Versionen konnte eMMC nie an UFS heranreichen.
Der UFS-Standard definiert die Spezifikation für Flash-Speicher, die in verschiedenen Arten von Unterhaltungselektronikgeräten verwendet werden. Es wurde in erster Linie entwickelt, um eine größere Speicherleistung bereitzustellen und den Markt vor Adapterverwirrung zu schützen. Heute wissen wir, dass dieser Schritt richtig war, denn UFS gewann schnell an Unterstützung. Mehrere Versionen wurden bereits entwickelt: UFS 1.1 im Jahr 2012, UFS 2.0 ein Jahr später, UFS 3.0 im Jahr 2018 und UFS 4.0 „erobert“ jetzt gerade den Markt.
Jede nachfolgende Version von UFS bot eine noch höhere Leistung, und ihre Entwicklung wurde mit der Entwicklung der NAND-Flash-Speichertechnologie fortgesetzt. In der Praxis besteht UFS-Speicher wie jedes Solid-State-Laufwerk aus vielen Chips mit eingebautem Controller. Wir können also sagen, dass diese Art von Speicher eine Miniatur-SSD ist, die zu unseren Smartphones kommt, damit sie noch schneller arbeiten.
Doch trotz der Tatsache, dass zwischen UFS 1.0 und UFS 4.0 in Bezug auf Halbleiter eine erhebliche technologische Lücke besteht, hatten die innovativen Lösungen der ersten Version dieses Speichers große Vorteile gegenüber eMMC. Schließlich wurde anstelle einer parallelen Halbduplex-Schnittstelle mit 8 Kanälen eine serielle Vollduplex-LVDS-Schnittstelle verwendet, die im Allgemeinen eine viel schnellere Datenübertragung ermöglicht.
Die erste Version des UFS-Speichers, die Toshiba Memory (jetzt Kioxia) 2013 auf den Markt brachte, fand nicht sehr schnell den Weg in Smartphones. Tatsächlich waren die ersten Modelle mit diesem Speicher Smartphones der Familie Samsung Galaxy S6, das im April 2015 debütierte. Als nächstes kamen Smartphones Samsung Galaxy S7 erschien in diesen Modellen erstmals die zweite Generation des UFS-Speichers, der eine maximale Bandbreite von 1200 MB/s bereitstellte, was viermal höher ist als bei den ersten Versionen.
Wie Sie vielleicht schon erraten haben, garantiert die neueste Version von UFS 4.0 noch höhere Übertragungsgeschwindigkeiten, aber bevor wir zu diesem Speicherstandard kommen, lassen Sie uns die wichtigste Frage ansprechen – warum brauchen wir überhaupt schnellere Laufwerke in Smartphones? Trotz des Offensichtlichen ist es wichtiger als Sie vielleicht denken.
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Warum brauchen Sie schnelleren Speicher in Smartphones?
Die Bedeutung einer effizienteren Datenspeicherung ist jedem klar, der jemals die Geschwindigkeit einer Festplatte mit einem SSD-Laufwerk oder eines USB 2.0-Flash-Laufwerks mit der Geschwindigkeit von USB 3.1 verglichen hat. Bei Smartphones gibt es zwar keine so großen Unterschiede beim Wechsel von einer Generation von UFS-Speichern zu einer anderen, wie in den angeführten Beispielen (die auf Halbleiterspeichern basieren, die insbesondere für wahlfreies Lesen effizient sind), aber sie sind es immer noch bedeutend. Ohne den Einsatz von effizienterem Speicher könnten die immer schnelleren SoCs in Smartphones deren Leistung nicht so stark beeinträchtigen.
Massenspeicher können den unterbrechungsfreien Betrieb des Systems direkt beeinflussen, indem sie das Laden von Programmen und die Datenübertragung beschleunigen und sich positiv auf das Multitasking auswirken. Schließlich initiiert jedes Programm beim Einschalten Prozesse, die wiederum Daten benötigen. Je schneller dies geschieht, desto schneller liefert die Festplatte die erforderlichen Daten, desto reibungsloser funktioniert Ihr Smartphone. Mehr Details Ich habe darüber gesprochen im Material über SSD für Computer.
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Funktionen des UFS 4.0-Speicherstandards
UFS 4.0 ist etwas Neues auf dem Markt. Samsung angekündigt der neue Standard im vergangenen August, zwei Jahre nach der Premiere von UFS 3.1, das in den letztjährigen Flaggschiffen verwendet wurde. Während Mid-Budget-Smartphones immer noch meistens UFS 2.X-Speicher verwenden. Vergleicht man die Fähigkeiten von UFS 4.0 mit UFS 3.1, ist es unmöglich zu übersehen, dass dies keine kleine Evolution, sondern eine echte Revolution ist. Samsung behauptet zu Recht, dass die neueste Version von UFS viel bessere Übertragungsgeschwindigkeiten und Energieeffizienz bietet und sogar physischen Platz auf dem Motherboard spart.
Im Detail gelang es dem Unternehmen, die Übertragungsgeschwindigkeit pro Spur auf 2900 MB/s zu erhöhen, was doppelt so viel ist wie der UFS 3.1-Standard und viermal mehr als UFS 2.1. Aufgrund des Vorhandenseins von zwei Lanes im Speichersubsystem erreicht der maximale Durchsatz 5800 MB/s, aber in der Praxis können wir mit 4200 MB/s beim Lesen und 2800 MB/s beim sequentiellen Schreiben rechnen. Dies ist das Niveau, das NVMe-SSDs auf PCIe 3.0×4 bieten, obwohl wir verstehen müssen, dass Operationen mit kleinen Datenproben eine ganz andere Geschichte sind.
All dies bei gleichzeitiger Reduzierung des Energieverbrauchs um 46 %, wobei zu beachten ist, dass dieses Ergebnis nicht im Zusammenhang mit dem Gesamtenergieverbrauch angegeben wird, sondern mit dem Leistungsfaktor pro Milliampere (6 MB/s pro mA). Was die Größen angeht, Samsung konnte dank V-NAND-Chips der 1. Generation bis zu 13 TB Speicher in einem rechteckigen System von nur 11x1x7 mm unterbringen. Doch damit nicht genug, denn das Unternehmen hat sich nach eigenen Angaben auch um Sicherheitsfragen gekümmert und durch die Einführung eines neuen physikalischen Blocks die Resistenz gegen RPMB-Angriffe (Replay Protected Memory Block) um bis zu 180 % erhöht.
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Smartphones mit UFS 4.0
Die meisten von uns werden offensichtlich noch etwas länger auf UFS 4.0 warten müssen, denn nur Flaggschiff-Smartphones werden diesen Standard für das nächste Jahr und wahrscheinlich zwei Jahre erhalten. Ein Beispiel dafür ist Samsung Galaxy Das S23 Ultra, das am 17. Februar debütierte, ist derzeit zu einem exorbitanten Preis von etwa 58 UAH erhältlich. UFS 000-Speicher wird auch im OnePlus 4.0-Modell verwendet, das für UAH 11 erworben werden kann. Vivo X90 Pro und in Flaggschiff-Modell Xiaomi 13 Pro, das gerade zu einem Preis von bis zu 52 UAH auf den Markt kommt.
Wie genau UFS 4.0 in der Praxis funktioniert, werden also erst die Tests dieser Smartphones zeigen, aber natürlich wird dieser Speicher nicht nur in unsere neuen Handys fließen. Ich bin mir sicher, dass der neue UFS 4.0-Standard irgendwann andere Geräte und höchstwahrscheinlich fortschrittliche Autosysteme erreichen wird. Wir werden Ihnen auf jeden Fall über all dies auf unserer Ressource berichten.
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