UFS详细介绍—终章

UNIVERSAL FLASH STORAGE (UFS)，通用闪存存储器。目前最新的标准是UFS4.0；UFS的出现是因为替代eMMC产品的，但是因为价格等，目前没办法做到完全替代。

2020年，JEDEC发布了UFS3.1；2022年，JEDEC发布了UFS4.0，4.0版本主要提升也就是之前提到的，高性能、低功耗、主要面对的也是手机等这一类终端。

UFS传输

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其实可以看到，任何存储设备的结构都是和计算机网络的基础结构一样，包含了物理层、数据链路层、应用层等。对应的UFS物理层就是MIPI M-PHY、数据链路层MIPI unipro以及其他层。

在这里插一句，UFS4.0标准，需要高性能、低功耗，不仅仅是应用层的提升，更重要的是下面两层偏向于物理层的提升。这个需要UFS厂商能够做到新的工艺，满足设备实际速率的提升。

为了实现最高性能和最节能的数据传输，JEDEC UFS利用MIPI®联盟的行业领先规范来形成其互连层。UFS 4.0版继续了这一合作，该版本引用了MIPI M-PHY®v5.0物理层规范和MIPI UniPro®v2.0传输层规范。

SCSI driver

SCSI就是指Small Computer System Interface(小型计算机系统接口)，它最早研制于1979年，原是为小型机的研制出的一种接口术，但随着电脑技术的发展，现在它被完全移植到了普通微机上。SCSI广泛应用于如：硬盘、光驱、ZIP、MO、扫描仪、磁带机、JAZ、打印机、光盘刻录机等设备上，由于较其他标准接口的传输速率来得快，所以在较好的高端电脑、工作站、服务器上常用来作为硬盘及其他储存装置的接口。

而早期的UFS协议，其中就使用了SCSI协议，这种协议就是机械硬盘上差不多的技术。
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SCSI 命令，UFS规格书中的描述
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但是这种早期的技术，协议实在是有点落后，具体可以看一下网上资源。所以在UFS4.0里面，已经不再使用SCSI协议，而是使用的自己的协议，具体是啥后面再更新吧。

LU

芯片内的LU，英文就是Logic unit，逻辑块、逻辑单元。

其实很容易理解，就好比一个县城，每个LU就是一个小镇，这样做其实就是做一个实际的分区，便于有条理的控制。
对于芯片来讲，内部分区用来存放不同的数据，而已，比如：UFS的存储、BOOT存储、编程区域等。

接口部分

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UFS设备和控制器之间，联系其实就是如下信号：
RST_N 复位，就是恢复设备初始上电状态；
时钟：用来做数据传输的参考时钟，目前时钟的速率是一定的，19.2MHz、26MHz、38.4MHz，这个时钟速率就只有这几类，不能变化。

DIN_T\C：就是设备输入数据，就是Host给到UFS的数据，这个是差分线传输，就是需要两根线传输。

DOUT_T\C：就是设备输出数据，也就是UFS给到Host的数据，这个也是差分线传输。

目前来看一般是DIN_T\C 和DOUT_T\C都是各有两组，我们其实可以称之为2lane。

其实这个也是可以控制的，比如说我只用一组，但是实际上我们用UFS就是为了提升速率，所以除非硬件限制，一般都都是用两lane传输。

完整描述如下：
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关于速度

其实速率这块，我们说的协议上说的最大速率，其实是发挥出最好性能的效果，在实际传输中，这个速度是一直在变化的。就如下面的速录，是会自己选择的。
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高速情况下也会导致器件功耗的加大，因为单位时间IO翻转对应的驱动电流等会一直变化。所以我们说UFS说的低功耗，只是相对而言的。
比如传输相同的数据，emmc需要1分钟，而UFS可能只需要他的一半时间，甚至更小。而这两者乘积相比，UFS更小，所以我们说他低功耗；如果仅仅比较某个单位下的功耗，UFS一定是更大的。

如实际的镁光产品速率：
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请大家注意，虽然标注的速率很大，但是对应的控制器可能做限速，这样是达不到最大值，这也就是厂商经常说的满血版，其实也可能不是。