芯片设计的新视野

UFS 4.0解释:最新的5 g闪存标准推动我们的世界

ufs 4.0规范
LJ陈,老员工产品经理,达纳·诺,安全解决方案的高级产品经理,Synopsys对此解决方案组

你有没有真的停下来思考你真正神奇的智能手机是什么?从我们的手持设备,我们可以计划和朋友晚餐,冰雹一程去餐厅,观看视频或玩在线游戏,而途中,并获取和分享照片。主机的技术进入使这些活动成为可能。在这篇文章中,我们将照关注普遍的闪存(UFS) 4.0,最新版本的标准,被认为是我们的5 g的闪存的时代。

UFS JEDEC-defined闪存标准。它提供更高的数据传输速度,降低功率,提高可靠性比传统嵌入式多媒体卡(eMMC)闪存标准。由于UFS标准,我们假期的高分辨率照片存储在手机或打电话给大视频文件从我们的平板电脑与几个水龙头。

UFS启用的性能优势,在一定程度上执行并发的读和写的能力由于其全双工界面。相比之下,eMMC只能读和写作为单独的,由于其遗留平行或半双工异步任务界面。UFS还允许两个通道的数据传输设备使用UFS 2.0。其结果是,虽然eMMC数据传输速度达到400 MBps, UFS 4.0规范允许数据传输速率高达5800 MBps。这种类型的性能,UFS成为首选存储选项5 g的移动世界。

当2022年电平宣布UFS 4.0规范,5 g世界获得每车道2900 MBps的速度,速度的两倍以上UFS 3.1解决方案。在这个世界上,快速和安全连接和存储是很重要的。针对安全、数据加密和重放保护内存块(RPMB)都包含在UFS设备来保护数据机密性,防止通过窃听重播攻击。

设计的最新标准确实也有一些挑战。阅读在学习如何优化您的实现基于UFS 4.0的设计和可靠的IP。

UFS 4.0是什么?

UFS 4.0使用MIPI M-PHY Gear5高速接口的物理层(体育)连接内存组件在一个设备,而MIPI UniPro提供运输和链路层互连芯片和外围组件。的UFS 4.0载荷长度是1144字节由于UniPro 2.0降低协议开销,同时提高吞吐量和提供更高的链接速度。UFS 3.1相比,UFS 4.0提供了46%的电能节约3.1同时与UFS保持向后兼容性。它可以支持1 tb的存储在一个紧凑的形式。

因为现在消费者个人和敏感信息存储在他们的移动设备,健壮的安全是一个重要的考虑。UFS 4.0使用先进的重放保护内存块(RPMB)和内联存储加密密码,账户信息和其他数据免受恶意攻击。加密数据存储安全,只能通过身份验证。

UFS 4.0提高移动设备如何?

让我们看看一些关键应用UFS 4.0受益标准:

  • 智能手机和平板电脑可以利用高速读写对于大型数据文件,这意味着更快的记录高的帧率为在线游戏视频和更快的加载时间。低功率和安全优势是有益的,保护电池寿命和保护用户数据,分别。
  • 汽车应用程序也可以利用数据传输速度快,对于视频以及诊断应用程序支持功能安全需求。可靠性和安全性是很重要的。
  • 增强现实(AR)和虚拟现实(VR)受益于高速低延迟和低功率更加无缝的、更持久的身临其境的体验。
  • 智能电视受益于高速读取/写入视频和游戏,以及存储操作系统和应用程序数据的能力。

有什么需要解决基于UFS 4.0的芯片设计的主要挑战?

翻倍数据速率和有效载荷长度增加其前身相比,UFS 4.0需要一个新的控制器和拥有一个更复杂的设计与更高的门数。技术支持的综合知识的最新标准需要设计和验证的,高效的解决方案。

这就是证明,健壮的IP可以帮助简化设计和验证流程同时最小化集成风险。一个既定的领导者UFS主机控制器IPSynopsys对此是第一个市场4.0 UFS IP。Synopsys对此主机控制器IP UFS 4.0支持更快的吞吐量和更高容量的最新规范。提供高性能和低功耗,主机控制器IP设计与健壮的安全特性:

  • 内联加密(IE)提供了加密/解密硬件加速安全数据写入UFS设备,与低延迟对读/写性能的影响降到最低。
  • 即利用符合标准的高级加密Standard-XES Tweakable密文块偷(AES-XTS)密码算法与128位和256位的密钥大小高档安全水平。
  • 管理的128个独立的硬件键允许细粒度加密功能。
  • 键是可写的只有通过安全的港口,不能阅读软件的最大安全。
  • 先进RPBM提供一个受保护的内存块敏感用户或事务数据,以及支持的媒体访问控制(MAC)身份验证通过窃听,防止重放攻击。
ufs 4.0芯片设计ip
Synopsys对此UFS主机控制器IP特性内联加密和先进RPMB来保护数据。

Synopsys对此一直是一个关键因素的电平规范并继续提供包括行业首个验证解决方案Synopsys对此验证为UFS IP和测试套件UFS Synopsys对此验证IP提供了一组全面的协议、方法验证,和生产力功能,使用户能够实现快速验证UFS链接在高速和低速模式运营。

UFS上运行实际的系统级载荷设计需要一个基于硬件的pre-silicon更快的解决方案。Synopsys对此虚拟系统适配器和交易人基于Synopsys对此IP使快速验证硬件解决方案包括Synopsys对此瘤牛®仿真系统和Synopsys对此也许不久®原型系统验证用例。本机Synopsys对此协议验证解决方案集成Synopsys对此验证家庭的产品包括Synopsys对此威尔第®调试器和回归管理和自动化Synopsys对此VC执行经理

总结

方便的移动设备,我们每天创建和共享的数据。的范围,这需要一种快速、高容量、安全的存储解决方案,而这正是UFS 4.0提供5克的世界。部分得益于UFS 4.0和IP解决方案,简化设计和验证过程,智能手机,物联网设备,和汽车系统可以提供高性能,身临其境的体验,丰富我们的数字生活。

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