看一看慧荣科技谢逸群ufs 3.1未来将成5g手机闪存接口的主流
自5g标准完成制定,并逐步在全球各地开始商用后,5g高带宽、低时延的特性跨越性地提升了各行各业信息传输效率,但同时5g网络的巨大数据吞吐量也对终端产品提出了更苛刻的要求。目前新一代5g旗舰手机已经到来,关于手机内部存储介质的性能被广泛提及,也有越来越多的用户开始关注闪存标准、制造商技术、性能表现等等。从近期发布的5g旗舰手机来看,ufs 30闪存标准已经成为标配,甚至一些追求极致性能的手机还搭载了更先进的ufs 31闪存标准,为用户提供了更快速、低延迟、低功耗的存储体验。中国手机号
慧荣科技作为全球最大的nand闪存主控芯片供货商,在去年9月展示了面向5g手机产品的sm2754主控芯片,用来替换目前的ufs 30芯片。目前搭载sm2754主控芯片的旗舰机已经面世,本站有幸采访到了慧荣科技产品企划部经理谢逸群先生,听他解答新一代闪存的技术优势及前景。
以下为采访内容:
1、5g的来临对闪存行业带来了哪些影响?
在5g 网络、人工智能、物联网及大数据运算等时下热门技术催发下,带来更好的应用及加速容量需求的增加,也将会带来更快的下载速度,更低的网络延迟,一部4k电影可能短短数十秒就能下载完成,其产生的大量数据给存储行业带来的冲击也不容小觑,这对nand来说是一个很重要的市场应用,nand 闪存已从2d进入3d 时代,而国际闪存大厂在3d nand技术上由96层来到128层技术堆栈, 3d nand接口的速度也已经从800 mbps,提升到1600 mbps,接下来就上看2000 mbps以上。 同时中国正大力发展存储产业生态链,在3d nand及am技术上急起直追,全球存储市场正处于一个急剧变化的阶段。
举例来说,在移动领域,基于视频内容和游戏的需求不断增长,智能手机比以往需要更高的 am及闪存存储规格,以支持计算摄影、面部识别、增强现实等各种功能。
这些技术的部署需要内存和闪存存储支持,避免中断或故障产生,以实现实时决策和最优的用户体验,随着未来5g 网络的建成,将进而促进对内存和闪存存储的新需求。
2、为了满足手机厂商的定制化需求,慧荣科技在技术上做了哪些努力?
从最早先的sd,到emmc,再到ufs,手机闪存的改变巨大,发展多年的emmc界面,再到可实现全双工运行的ufs,主控芯片设计门坎越来越高,ufs提升到31后,高iops与低延迟的要求,复杂度与成本都将大幅提升。
为了低延迟,可能需要从硬件上解决;为了电池寿命,功耗或过热的问题,要有多种温度的管理,例如侦测到系统温度过热,需要通过降速等机制来解决,并且让不需要工作的模块省电;nand flash技术变化太快,国际闪存大厂在3d nand技术上由96层来到128层技术堆栈,由于单位存储密度增加,出错的频率也会增多,这些原因都关系到产品的可靠度和竞争力。
行动存储应用的ufs主控芯片,需要重视高性能、低功耗及如何管理3d nand让整个存储产品寿命延长。慧荣科技控制器会预先规划来支持最新ufs规格及下一代3d nand,同时也将低功耗(low power)规格放进设计以达到高性能的要求。面对不同手机厂商的定制化需求,搭配不同的资料连接接口与存储的设定,都需要闪存主控芯片来加以量身订做与定制化设计,慧荣正是nand flash主控芯片的全球领导者,拥有超过20年的设计开发经验,凭藉丰富的主控芯片经验,广泛的支持各大厂3d nand的硬件与固件,提供量身订做的定制化设计满足手机厂商全方位的需求。
3、高规格闪存能为手机哪些方面的体验提供帮助?
高规格闪存在手机体验中最显着的不外乎是「快速」、「低延迟」等特性,传输速度越快可以让游戏程序的应用可以更丰富,并且可以改善以往手机游戏常见的延迟问题,手机用户可以在几秒钟内下载整部电影,在没有网络 延迟的情况下观看 360 度的全景内容和虚拟现实,还可以玩 4k 分辨率的在线游戏,以前在手机上一次只能开一个app,现在可以同时开也不卡顿。
4、最新的ufs 31闪存标准相比前代都有哪些提升?
ufs 31主要改善效能存取与省电性能,在ufs 30基础上进一步优化:hpb(host performance booster)此技术概念类似ssd的主控端内存缓冲 (host memory buffer, hmb),让ssd可以直接把映像表放在主机端的am上,透过pcie接口来存取主机上的内存。这样一来,便可以直接在主机内存上读写ssd映像表,以提升速度和效能。与hpb的运作原理类似,同一笔数据存储的时候尽量同一区,读取时透过映像表改善数据性能。
性能调整通知(performance throttling notification)该功能可在ufs 31设备因为某些情况导致存储性能受到影响时,及时通知主机有关性能限制的信息。
write booster技术是在符合ufs 31标准的设备上引入一个slc非易失性缓存,从而进一步提高写入速度;深度睡眠(deep sleep)技术则是在存储器没有读写动作时,进入深层睡眠模式,从而达到最低耗电量,并且耗电量比ufs30 hibernate更低30——50%,可以利用reset 或重新起电叫醒ufs。尤其在手机容量进入512gb与1tb之后,更多有效管理的技术,除了可以提高存储器的效率,还能降低耗电量。5g的明显应用如在线游戏、arvr都是需要快速读写数据与大量记忆存储的应用,ufs 31的高性能表现会更加相得益彰。
5、sm2754闪存相比竞品有哪些技术优势?
慧荣科技的sm2754可以同时支持ufs 3031规格,领先支持ufs31 规格, 支持hs-gear4-2l标准、scsi体系结构模型(sam)和unipro 18标准,可实现高性能存储、更高的性能和更简易的系统设计门坎。sm2754整合了专用硬件和控制器技术,采用了更优秀的算法,以提高随机顺序读与写性能,顺序读取速度可达2,000 mbs,顺序写入速度在write booster的支持下可达1000 mbs以上,并且在写入增强器(write booster)和主机性能提升器(host performance booster)两大特点和不断优化的固件方案的加持下,读写性能还将进一步提高。超高的读写速度,将会带给移动设备在5g网络时代更出色的性能,更高的数据吞吐量也将带来手机应用的下一代革命。
数据安全性方面,慧荣科技在sm2754解决方案中试用sram来进行数据错误检测,可防止发生软错误事件,并且提高数据的可靠性。此外还采用了慧荣科技自主研发的mipi m-phy及独创的高可靠低功耗ldpc算法,多方面提高安全性,为移动设备数据保驾护航。
6、传输速度、存储容量、功耗控制这些哪个才是闪存行业的发展方向?行业内的普遍难题是什么?
为因应手机用户在游戏体验不卡顿,场景切换更加流畅,在主控开发时我们更看重功耗控制及传输速度如何达到完美的配置,更高性能的ufs 31标准存储产品将会给5g智能手机带来更加卓越的性能,更低的功率设计也毫无疑问是为5g智能手机所准备的。sm2754解决方案的卓越性能、多任务支持和高稳定性,将会是各种移动设备和急剧发展的嵌入式便携式应用的理想选择。
ufs 存储产品已经在手机市场上取得了成绩。同时,伴随着 5g 的爆发,ufs 产品还拥有着巨大的市场潜力,ufs存储产品的普及是否只存在手机,是否可以应用在其他发展,是行业对于ufs的运用最关注的事,现在很多手机都开始达到了128gb,接下来还会看到更多1tb存储的手机。这对于存储行业来说,都是新的需求和挑战。
7、ufs 31闪存在今年的产能大致在什么水平?慧荣科技预计可以占据大多市场份额?
2019第四季度手机新品纷纷登场,ufs 30带来了高速读写的优势,不仅表现在读写速度的差别,也体现在在应用的启动速度上。今年jedec发布了最新标准—ufs 31,我们预估今年ufs31产能会占ufs的10——15%左右,并会使用在主打性能表现的新旗舰机中。
旦由于今年初受大环境影响,延迟了手机出货,也影响5g手机渗透速度, 5g手机出货放量时间点递延,保守预估消费市场可望在下半年回温,将有助带动ufs 31闪存的产能。
展望未来,在5g的带动之下,智能手机的各项技术规格都有升级的需求,发展已经进入第三代的ufs接口,跟5g可说是最相得益彰的搭配,尤其是最新的ufs 31规格,未来将成为5g手机闪存接口的主流,慧荣是闪存独立主控芯片的主要厂商,也看好此一发展趋势,预先做好准备,帮助客户快速导入市场,提高产品在市场上的竞争力,在5g智能手机市场实现双赢。