UFS Melewati Emmc dalam Perlombaan Teknologi Mobile Storage

Di dunia perangkat mobile berkinerja tinggi, kecepatan penyimpanan seperti tenaga kuda mesin balap, secara langsung menentukan kelancaran pengalaman pengguna.eMMC (embedded Multi-Media Controller) adalah pilihan utama untuk penyimpanan data di smartphone dan tabletNamun, sebagai skenario aplikasi menjadi semakin kompleks dan volume data meledak,teknologi penyimpanan yang lebih maju UFS (Universal Flash Storage) telah muncul sebagai standar penyimpanan masa depan. Rilis 2020 dari UFS 3.1 khususnya telah mendorong kinerja penyimpanan mobile ke ketinggian baru.1Bagaimana perbandingan dengan eMMC? Artikel ini memberikan analisis mendalam tentang perbedaan mereka dan mengeksplorasi tren masa depan dalam teknologi penyimpanan mobile.

UFS, atau Universal Flash Storage, adalah spesifikasi penyimpanan flash yang dirancang untuk kamera digital, ponsel, elektronik konsumen, otomotif, dan peralatan otomatisasi industri.Konsep intinya berfokus pada penyediaan transfer data berkecepatan tinggiStandar UFS dikembangkan dan dikelola oleh JEDEC Solid State Technology Association.

Terinspirasi oleh kinerja tinggi antarmuka SATA yang umum digunakan di PC sambil mempertahankan keuntungan eMMC yang rendah daya, UFS bertujuan untuk menggabungkan yang terbaik dari kedua dunia.UFS didasarkan pada model arsitektur SCSI dan mendukung SCSI Tagged Command Queuing (TCQ), memungkinkan sistem operasi untuk mengirim beberapa permintaan baca / tulis ke perangkat penyimpanan.

Standar UFS bertujuan untuk mencapai kombinasi sempurna dari kinerja maksimum dan kualitas tertinggi, memberikan pengalaman pengguna yang unggul secara keseluruhan.Teknologi flash generasi berikutnya ini memberikan waktu respons yang lebih cepat untuk input / output data, mempercepat transfer file, kecepatan boot, dan menyalin data.

Akibatnya, UFS memungkinkan multitasking mulus ¢ pengguna dapat secara bersamaan menonton video berkualitas tinggi, bermain game berbandwidth intensif, dan menjalankan beberapa proses latar belakang tanpa gangguan.Kemampuan ini sama pentingnya untuk aplikasi otomotif di mana semakin banyak kamera dan sensor membuat lebar band penyimpanan menjadi faktor pembatasan.

Standar UFS 3.1 menawarkan peningkatan kinerja yang signifikan dibandingkan dengan penyimpanan eMMC (embedded Multi-Media Card).

UFS menggunakan antarmuka seri LVDS (Low-Voltage Differential Signaling) dengan jalur baca/tulis yang independen,memungkinkan komunikasi full-duplex sejati di mana operasi membaca dan menulis dapat terjadi secara bersamaanSebaliknya, eMMC menggunakan antarmuka half-duplex yang hanya dapat melakukan membaca atau menulis pada saat tertentu.

Keuntungan dari Full-Duplex:

Komunikasi full-duplex memungkinkan transmisi data dua arah secara bersamaan, mirip dengan jalan dua arah di mana lalu lintas mengalir ke kedua arah secara bersamaan.Ini secara dramatis meningkatkan efisiensi transfer data dan mengurangi waktu tungguUntuk perangkat seluler, ini berarti loading aplikasi yang lebih cepat, transfer file yang lebih cepat, dan pengalaman pengguna yang lebih lancar.

Keterbatasan Half-Duplex:

Komunikasi half-duplex menyerupai jalan satu arah di mana lalu lintas harus berganti arah. Hal ini menciptakan kemacetan transfer data yang menurunkan kinerja secara keseluruhan.

UFS memiliki Command Queuing (CQ) yang secara efektif merangkai semua operasi dan perintah untuk eksekusi.Ini memungkinkan pemrosesan bersamaan dari beberapa perintah dengan real time penyesuaian urutan tugas dan prioritas, secara signifikan meningkatkan efisiensi penyimpanan.

eMMC tidak memiliki antrian perintah, memaksa untuk menyelesaikan satu proses sebelum memulai yang berikutnya.

Bagaimana perintah antrian bekerja:

Command queuing bertindak seperti dispatcher cerdas, menerima beberapa permintaan baca / tulis dari sistem operasi dan menjadwalkan mereka berdasarkan prioritas dan ketersediaan sumber daya.Dengan mengoptimalkan urutan eksekusi, itu meminimalkan latensi dan memaksimalkan efisiensi penyimpanan.

Botol tanpa perintah antrian:

Tanpa antrian perintah, eMMC harus mengeksekusi permintaan secara berurutan seperti yang diterima.menciptakan penundaan yang tidak perlu.

UFS memiliki keunggulan kecepatan yang luar biasa dibandingkan eMMC. UFS 3.1 menawarkan bandwidth maksimum teoritis 23,2 Gbps (2,9 GB / s), sementara eMMC 5.1 mencapai 400 MB / s making UFS 3.1 lebih dari 7 kali lebih cepat.

Perbedaan Kecepatan Dunia Nyata:

Ini berarti peluncuran aplikasi yang lebih cepat, transfer file yang lebih cepat, waktu pemuatan game yang lebih singkat, dan responsif sistem yang lebih cepat dalam penggunaan sebenarnya.

Peningkatan Pengalaman Pengguna:

Penyimpanan yang lebih cepat memungkinkan akses dan pemrosesan data yang lebih cepat, meningkatkan produktivitas dan hiburan.peluncuran aplikasi yang lebih cepat, dan pengalaman bermain game yang lebih lancar.

Terlepas dari keunggulan kinerjanya, UFS menggabungkan manajemen daya yang dioptimalkan untuk meminimalkan konsumsi energi sambil mempertahankan kinerja tinggi yang penting untuk memperpanjang umur baterai perangkat seluler.

Teknologi hemat energi UFS:

UFS menggunakan beberapa teknik daya rendah termasuk operasi tegangan rendah, penyesuaian frekuensi dinamis, dan power gating yang menyesuaikan konsumsi berdasarkan beban kerja yang sebenarnya.

Tantangan Daya eMMC:

Sementara eMMC memiliki beberapa keuntungan daya, konsumsi biasanya melebihi UFS dalam aplikasi berkinerja tinggi karena membutuhkan tegangan yang lebih tinggi dan akses yang lebih sering untuk mencapai kinerja yang sebanding.

Mengingat kinerja dan efisiensi yang unggul, UFS mendominasi smartphone, tablet, dan perangkat game premium, sementara eMMC tetap lazim di perangkat menengah ke bawah dan sistem tertanam.

Aplikasi Masa Depan UFS:

Dengan kemajuan 5G, AI, dan IoT yang mendorong permintaan penyimpanan yang semakin tinggi, solusi kinerja tinggi dan daya rendah UFS akan memainkan peran yang semakin penting dalam sistem seluler dan tertanam di masa depan.

Niche eMMC:

Sementara UFS mendominasi segmen premium, eMMC mempertahankan relevansi dalam aplikasi yang sensitif terhadap biaya di mana kinerja ekstrem tidak diperlukan.

UFS terus berkembang menuju kecepatan yang lebih tinggi, konsumsi daya yang lebih rendah, keandalan yang lebih besar, dan fungsionalitas yang lebih cerdas.

• Kecepatan yang lebih tinggi:UFS masa depan akan mengadopsi antarmuka canggih dan teknologi sel penyimpanan untuk transfer data yang lebih cepat.2 Gbps (2.9 GB/s).
• Konsumsi daya yang lebih rendah:Manajemen daya yang canggih akan mengurangi penggunaan energi dan memperpanjang umur baterai.
• Peningkatan Keandalan:Teknologi koreksi kesalahan dan perlindungan data yang lebih baik akan mencegah hilangnya data.
• Penyimpanan yang lebih cerdas:UFS masa depan akan mengintegrasikan fitur cerdas seperti kompresi data, enkripsi, dan manajemen untuk meningkatkan efisiensi dan keamanan.

UFS mengungguli eMMC di semua metrik kritis desain antarmuka, pemrosesan perintah, kecepatan, efisiensi daya, dan skenario aplikasi.UFS pasti akan menggantikan eMMC sebagai standar masa depanSementara eMMC mempertahankan keuntungan biaya untuk saat ini, teknologi UFS yang matang dan penurunan harga secara bertahap akan mengikis bahkan ceruk ini.Untuk konsumen yang memprioritaskan kinerja puncak dan pengalaman pengguna yang luar biasa, perangkat yang dilengkapi dengan penyimpanan UFS merupakan pilihan yang jelas.