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Memoria de Almacenamiento UFS 4.0: El héroe anónimo de los celulares

La memoria es, de hecho, el héroe anónimo del rendimiento de cualquier teléfono inteligente. Si no sabe por qué esto es así, el siguiente texto responderá algunas preguntas. Estoy seguro de que ha visto la abreviatura UFS más de una vez, que a menudo se encuentra en noticias, artículos y reseñas de teléfonos inteligentes en las páginas de nuestro sitio u otros recursos. Cabe señalar que no tiene nada que ver con NFC, y más aún con UFC: estamos hablando del estándar de memoria flash utilizado en la mayoría de los dispositivos portátiles modernos: teléfonos inteligentes o tabletas. Recopilamos todo lo que necesita saber sobre los tipos de memoria en un teléfono, centrándonos en el estándar UFS 4.0 más nuevo, que en 2023 comenzó a conquistar el mercado con nuevos teléfonos inteligentes.

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Sin almacenamiento UFS, los smartphones modernos no serían lo que son

Hace tan solo cinco años, eMMC a veces se usaba como almacenamiento en teléfonos inteligentes comunes. Sin embargo, esto ha cambiado, hasta el punto de que eMMC ahora se usa muy poco, y está sobre todo en los dispositivos móviles más baratos… y eso es algo muy bueno. Este tipo de memoria empezó a sustituirse hace tan solo ocho años, aunque el estreno de la primera versión del estándar UFS se produjo allá por 2010.

UFS (Universal Flash Storage) es desarrollado por el Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos (JEDEC), que forma parte de Electronic Industry Alliance. JEDEC también respalda estándares como eMMC (memoria flash) y DDR (memoria aleatoria o de video). Los dispositivos de almacenamiento del estándar UFS ganaron popularidad en 2016, aunque los primeros prototipos de esta tecnología aparecieron dos años antes. Hasta ahora, la mayoría de los teléfonos inteligentes estaban equipados con almacenamiento eMMC (tarjeta multimedia integrada). La ventaja clave de UFS sobre eMMC es la capacidad de escribir y leer simultáneamente. Además, la unidad flash de la nueva generación requiere menos energía. A pesar del lanzamiento de varias versiones, eMMC nunca ha podido acercarse a UFS.

El estándar UFS define la especificación para la memoria flash utilizada en varios tipos de dispositivos electrónicos de consumo. Fue creado principalmente para brindar un mejor rendimiento de almacenamiento y proteger el mercado de la confusión de los adaptadores. Hoy sabemos que este movimiento fue el correcto porque UFS rápidamente ganó apoyo. Ya se han desarrollado varias versiones: UFS 1.1 en 2012, UFS 2.0 un año después, UFS 3.0 en 2018 y UFS 4.0 ahora está “conquistando” el mercado.

Cada versión posterior de UFS proporcionó un rendimiento aún mayor y su evolución continuó con el desarrollo de la tecnología de memoria flash NAND. En la práctica, la memoria UFS consiste en lo mismo que cualquier unidad de estado sólido, muchos chips con un controlador incorporado. Así que podemos decir que este tipo de memoria es un SSD en miniatura que llega a nuestros smartphones para que funcionen aún más rápido.

Sin embargo, a pesar de que existe una brecha tecnológica importante entre UFS 1.0 y UFS 4.0 en cuanto a semiconductores, las soluciones innovadoras de la primera versión de esta memoria tenían grandes ventajas sobre eMMC. Después de todo, en lugar de una interfaz paralela semidúplex de 8 canales, utilizó una interfaz serial LVDS de dúplex completo, lo que proporciona una transferencia de datos mucho más rápida en general.

La primera versión de la memoria UFS, que Toshiba Memory (ahora Kioxia) comenzó a comercializar en 2013, no llegó a los teléfonos inteligentes muy rápidamente. De hecho, los primeros modelos con esta memoria fueron los smartphones de la familia Samsung Galaxy S6, que debutaron en abril de 2015. Le siguieron los smartphones Samsung Galaxy S7, fue en estos modelos donde apareció por primera vez la segunda generación de memoria UFS, que brindaba un ancho de banda máximo de 1200 MB/s, que es cuatro veces superior a sus primeras versiones.

Entonces, como habrás adivinado, la última versión de UFS 4.0 garantiza una velocidad de transferencia aún mayor, pero antes de pasar a este estándar de memoria, consideremos la pregunta más importante: ¿por qué necesitamos unidades más rápidas en los teléfonos inteligentes? A pesar de lo obvio, es más importante de lo que piensas.

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¿Por qué necesita una memoria más rápida en los teléfonos inteligentes?

Cualquiera que haya comparado alguna vez la velocidad de un disco duro con una unidad SSD, o una unidad flash USB 2.0 con la velocidad de USB 3.1, entiende la importancia de un almacenamiento de datos más eficiente. Aunque en el caso de los smartphones no hay diferencias tan grandes a la hora de pasar de una generación de memoria UFS a otra, como en los ejemplos dados (que se basan en memoria semiconductora, que es eficiente, sobre todo para lectura aleatoria), pero sí aún significativo. De hecho, si no fuera por el uso de un almacenamiento más eficiente, los SoC cada vez más rápidos en los teléfonos inteligentes no podrían afectar tanto su rendimiento.

La memoria masiva puede afectar directamente el funcionamiento ininterrumpido del sistema, acelerando la carga de programas y la transferencia de datos, lo que tiene un efecto positivo en la multitarea. Después de todo, cada programa cuando se enciende inicia procesos que, a su vez, necesitan datos, por lo que cuanto más rápido suceda, más rápido proporcionará el disco los datos necesarios, mejor funcionará su teléfono inteligente. 

Capacidades del estándar de memoria UFS 4.0

UFS 4.0 es algo nuevo en el mercado. Samsung anunció el nuevo estándar en agosto del año pasado, dos años después del estreno de UFS 3.1, que se utilizó en los buques insignia del año pasado. Mientras que los teléfonos inteligentes de presupuesto medio todavía usan principalmente memoria UFS 2.X. Comparando las capacidades de UFS 4.0 con UFS 3.1, es imposible no notar que no se trata de una pequeña evolución, sino de una verdadera revolución. Samsung afirma con razón que la última versión de UFS ofrece velocidades de transferencia mucho mejores, eficiencia energética e incluso ahorra espacio físico en la placa base.

En detalle, la empresa logró aumentar la velocidad de transferencia por carril a 2.900 MB/s, que es el doble de lo que ofrece el estándar UFS 3.1 y cuatro veces más que el UFS 2.1. Debido a la presencia de dos carriles en el subsistema de almacenamiento, el rendimiento máximo alcanza los 5800 MB/s, pero en la práctica podemos contar con 4200 MB/s para lectura y 2800 MB/s para escritura secuencial. Este es el nivel que ofrecen los SSD NVMe sobre PCIe 3.0×4, aunque debemos entender que las operaciones con pequeñas muestras de datos son una historia completamente diferente.

Todo ello reduciendo el consumo de energía en un 46%, pero hay que recordar que este resultado no se da en el contexto del consumo total de energía, sino del factor de rendimiento por miliamperio (6 MB/s por mA). En términos de tamaño, Samsung pudo colocar hasta 1 TB de memoria en un sistema rectangular que mide solo 13x11x1 mm, gracias a los chips V-NAND de séptima generación. Sin embargo, eso no es todo, porque la compañía, según sus declaraciones, también se ha ocupado de los problemas de seguridad, aumentando la resistencia a los ataques RPMB (Replay Protected Memory Block) hasta en un 180% debido a la introducción de un nuevo bloque físico.

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Teléfonos inteligentes con UFS 4.0

Obviamente, la mayoría de nosotros tendremos que esperar un poco más para UFS 4.0, porque solo los teléfonos inteligentes insignia obtendrán este estándar durante el próximo año, y probablemente dos años. Un ejemplo de esto es el Samsung Galaxy S23 Ultra, que hizo su debut el 17 de febrero y actualmente está disponible a un precio exorbitante de unos 1500 dólares. La memoria UFS 4.0 también se usa en el modelo OnePlus 11, que se puede comprar por 900 dólares, el Vivo X90 Pro y el  modelo insignia Xiaomi 13 Pro , que acaba de ingresar al mercado a un precio de hasta 1400 dólares.

Entonces, solo las pruebas de estos teléfonos inteligentes mostrarán cómo funciona exactamente UFS 4.0 en la práctica, pero, por supuesto, esta memoria no solo se destinará a nuestros nuevos teléfonos. Estoy seguro de que, con el tiempo, el nuevo estándar UFS 4.0 llegará a otros dispositivos y, muy probablemente, a sistemas avanzados para automóviles. Definitivamente le informaremos sobre todo esto en nuestro recurso.

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Miguel Guachi

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