وحدة تخزين فلاش عالمية

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تُعدّ تقنية التخزين الفلاشي العالمي ( UFS ) مواصفةً لتخزين البيانات الفلاشية في الكاميرات الرقمية والهواتف المحمولة والأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية [ 1 ] [ 2 ] ، وهي مصممة كبديل لبطاقات الذاكرة eMMC و SD . صُممت هذه التقنية لتوفير سرعة نقل بيانات أعلى وموثوقية أكبر لتخزين البيانات الفلاشية، مع تقليل الالتباس في السوق والاستغناء عن الحاجة إلى محولات مختلفة لأنواع البطاقات المختلفة. [ 3 ] يشمل هذا المعيار كلاً من الحزم المدمجة بشكل دائم (عبر حزمة مصفوفة الشبكة الكروية ) داخل الجهاز ( eUFS )، وبطاقات ذاكرة UFS القابلة للإزالة .

ملخص

يستخدم نظام UFS ذاكرة فلاش NAND . وقد يستخدم عدة رقائق ذاكرة فلاش NAND ثلاثية الأبعاد TLC مكدسة (اعتبارًا من عام 2026، تُستخدم عادةً TLC أو QLC لنظام UFS) مع وحدة تحكم مدمجة. [ 4 ]

تدعم شركات الإلكترونيات الاستهلاكية، مثل نوكيا وسوني إريكسون وتكساس إنسترومنتس وإس تي ميكروإلكترونيكس وسامسونج ومايكرون وإس كيه هاينكس، مواصفات ذاكرة الفلاش المقترحة. [ 5 ] تستخدم الواجهة الكهربائية لـ UFS تقنية M - PHY ، [ 6 ] التي طورتها MIPI Alliance ، وهي واجهة تسلسلية عالية السرعة تستهدف 2.9 جيجابت/ثانية لكل مسار مع إمكانية التوسع إلى 5.8 جيجابت/ثانية لكل مسار. [ 7 ] [ 8 ] تُنفذ UFS واجهة LVDS تسلسلية ثنائية الاتجاه بالكامل، والتي تتوسع بشكل أفضل إلى نطاقات تردد أعلى من واجهة eMMC المتوازية ذات 8 مسارات ونصف ثنائية الاتجاه . على عكس eMMC، تعتمد تقنية التخزين الفلاشي العالمي (UFS) على نموذج SCSI المعماري وتدعم SCSI Tagged Command Queuing . [ 9 ] تم تطوير هذا المعيار من قبل جمعية JEDEC لتكنولوجيا الحالة الصلبة ، وهو متاح منها .  

دعم البرامج

يدعم نظام التشغيل لينكس نواة نظام الملفات الموحد (UFS). [ 10 ] يدعم نظام التشغيل أوبن بي إس دي الإصدار 7.3 والإصدارات الأحدث نظام الملفات الموحد (UFS). [ 11 ] يدعم نظام التشغيل ويندوز 10 والإصدارات الأحدث نظام الملفات الموحد (UFS). [ 12 ]

تاريخ

في عام 2010، تم تأسيس جمعية التخزين الفلاشي العالمية (UFSA) كجمعية تجارية مفتوحة للترويج لمعيار UFS.

في سبتمبر 2013، نشرت JEDEC معيار JESD220B UFS 2.0 (تحديث لمعيار UFS v1.1 الذي نُشر في يونيو 2012). يوفر معيار JESD220B Universal Flash Storage v2.0 نطاق ترددي مُحسّن للربط لتحسين الأداء، بالإضافة إلى ميزات أمان مُوسّعة وميزات إضافية لتوفير الطاقة مقارنةً بمعيار UFS v1.1.

في 30 يناير 2018، نشرت JEDEC الإصدار 3.0 من معيار UFS، بمعدل بيانات أعلى يبلغ 11.6 جيجابت/ثانية لكل مسار (1450 ميجابايت/ثانية) باستخدام MIPI M-PHY v4.1 و UniProSM v1.8.في المؤتمر العالمي للجوال 2018، كشفت سامسونج النقاب عن نظام تخزين البيانات المضمن ( eUFS ) الإصدار 3.0 وحلول uMCP ( حزمة متعددة الرقاقات تعتمد على نظام تخزين البيانات المضمن ). [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]

في 30 يناير 2020، نشرت JEDEC الإصدار 3.1 من معيار UFS. [ 16 ] قدّم UFS 3.1 ميزات مُعزز الكتابة ، ووضع السكون العميق ، وإشعار تقييد الأداء، ومُعزز أداء المضيف ، لتوفير حلول UFS أسرع وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة وأقل تكلفة. ميزة مُعزز أداء المضيف اختيارية. [ 17 ] قبل معيار UFS 2.2 ومعيار UFS 3.1، كانت ميزة مخزن SLC المؤقت اختيارية في أجهزة UFS، وهي ميزة أساسية في محركات الأقراص الصلبة الشخصية SSD . أُضيفت ميزة مُعزز الكتابة إلى UFS 2.2 في أغسطس 2020. [ 18 ]

يُعدّ "معزز الكتابة" مخزنًا مؤقتًا يتميز بسرعة أعلى من سرعة وحدة التخزين الدائمة، حيث يقوم بتخزين البيانات الجديدة مؤقتًا قبل كتابتها إلى وحدة التخزين الدائمة. ويستغل هذا المعزز فترات الخمول، أي الفترات التي لا يتم فيها الوصول إلى البيانات من قِبل نظام تشغيل الجهاز، لتفريغ محتويات المخزن المؤقت إلى وحدة التخزين الدائمة. [ 19 ]

في عام 2022، أعلنت سامسونج عن الإصدار 4.0 الذي ضاعف سرعة نقل البيانات من 11.6  جيجابت/ثانية إلى 23.2  جيجابت/ثانية باستخدام MIPI M-PHY v5.0 و UniPro v2.0. ويُقدم UFS 4.0 ميزة تحسين الملفات . [ 20 ]

اعتبارًا من الربع الأول من عام 2025، يقدم UFS 4.1 التخزين المُجزأ لنظام UFS . [ 21 ]

مقارنة الإصدارات

جامعة ولاية فري ستيت

إصدارقدَّمعرض النطاق الترددي لكل مسارأقصى عدد من المساراتأقصى عرض نطاق تردديإصدار M-PHYإصدار UniPro
1.0 [ 22 ]24-02-2011300 ميجابايت/ثانية1300 ميجابايت/ثانية1.01.4
1.1 [ 23 ]2012-06-25
2.0 [ 24 ]2013-09-18600 ميجابايت/ثانية21200 ميجابايت/ثانية3.01.6
2.1 [ 25 ]2016-04-04
2.2 [ 26 ]2020-08
3.0 [ 27 ]30 يناير 20181450 ميجابايت/ثانية2900 ميجابايت/ثانية4.11.8
3.1 [ 16 ]30 يناير 2020
4.0 [ 28 ]2022-08-172900 ميجابايت/ثانية5800 ميجابايت/ثانية5.02.0
4.1 (Pro) [ 29 ]2025-01-08
5.0 [ 30 ]2026-02-265400 ميجابايت/ثانية10800 ميجابايت/ثانية6.03.0

بطاقة UFS

إصدارقدَّمعرض النطاق الترددي لكل مسارأقصى عدد من المساراتأقصى عرض نطاق تردديإصدار M-PHYإصدار UniPro
1.0 [ 31 ]30-03-2016600 ميجابايت/ثانية1600 ميجابايت/ثانية3.01.6
1.1 [ 27 ]30 يناير 2018
3.0 [ 32 ]2020-12-081200 ميجابايت/ثانية1200 ميجابايت/ثانية4.11.8

تطبيق

  • تم تطبيق تقنية UFS 2.0 في معالجات Snapdragon 820 و821، و Kirin 950 و955، وExynos 7420، ووحدات Nvidia Jetson AGX Xavier.
  • تم تطبيق تقنية UFS 2.1 في معالجات Snapdragon 712 (710 و720G)، و730G، و732G، و835، و845، و855. ومعالجات Kirin 960، و970، و980. ومعالجات Exynos 9609 ، و 9610 ، و 9611 ، و 9810 ، و 980 .
  • تم تطبيق UFS 3.0 في Snapdragon 855 و 855+ و 860 و 865 و Exynos 9820–9825 و Kirin 990. [ 38 ]
  • تم تطبيق UFS 3.1 في معالجات Snapdragon 855+/860 و Snapdragon 865 و Snapdragon 870 و Snapdragon 888 و Exynos 2100 و Exynos 2200 و Snapdragon 7s من الجيل الثاني. [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]
  • تم تطبيق UFS 4.0 في Google Tensor G5 و MediaTek Dimensity 9200 و MediaTek Dimensity 8300 و Snapdragon 8 Gen 2. [ 43 ]

معايير UFS التكميلية

في 30 مارس 2016، نشرت JEDEC الإصدار 1.0 من معيار امتداد بطاقة UFS (JESD220-2)، والذي قدم العديد من الميزات والكثير من الوظائف نفسها التي يقدمها معيار UFS 2.0 الحالي للأجهزة المدمجة، ولكن مع إضافات وتعديلات للبطاقات القابلة للإزالة. [ 44 ]

وفي مارس 2016 أيضاً، نشرت JEDEC الإصدار 1.1 من معيار UFS Unified Memory Extension (JESD220-1A)، [ 45 ] والإصدار 2.1 من معيار UFS Host Controller Interface (UFSHCI) (JESD223C)، [ 46 ] والإصدار 1.1A من معيار UFSHCI Unified Memory Extension (JESD223-1A). [ 47 ]

في 30 يناير 2018، تم تحديث معيار UFS Card Extension إلى الإصدار 1.1 (JESD220-2A)، [ 48 ] وتم تحديث معيار UFSHCI إلى الإصدار 3.0 (JESD223D)، ليتوافق مع إصدار UFS 3.0. [ 49 ]

إعادة كتابة دورة الحياة

تؤثر دورة إعادة الكتابة لمحرك أقراص UFS على عمره الافتراضي. هناك حد أقصى لعدد دورات الكتابة/المسح التي يمكن أن تتحملها وحدة التخزين الفلاشية قبل أن تُنتج أخطاءً أو تتعطل تمامًا. تتسبب كل دورة كتابة/مسح في تدهور طبقة الأكسيد في خلية ذاكرة الفلاش. تعتمد موثوقية محرك الأقراص على ثلاثة عوامل: عمر محرك الأقراص، وإجمالي البيانات المكتوبة بالتيرا بايت على مدار الوقت، وعدد عمليات الكتابة اليومية. [ 50 ] وهذا أمر شائع في ذاكرة الفلاش بشكل عام. على سبيل المثال، قد تستخدم الهواتف الذكية المتطورة، وأجهزة مثل أجهزة الاستقبال الرقمية، ذاكرة فلاش UFS ذات سعة كتابة عالية بالتيرا بايت. [ 51 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "نوكيا وغيرها تدعم معيار ذاكرة الهواتف المحمولة" . بي سي وورلد . مؤرشف من الأصل في 9 فبراير 2008.
  2. ↑ "JEDEC تعلن عن نشر معيار التخزين الفلاشي العالمي (UFS)" . JEDEC.
  3. ↑ ماليخينا، إيلينا (14 سبتمبر 2007). "شركات تكنولوجيا الهواتف المحمولة تعمل على معيار ذاكرة الفلاش" . أسبوع المعلومات . مؤرشف من الأصل في 12 سبتمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 19 سبتمبر 2012 .
  4. ↑ "توشيبا تبدأ بطرح عينات من محركات أقراص UFS 3.0: ذاكرة NAND ثلاثية الأبعاد TLC بسعة 96 طبقة، تصل سرعتها إلى 2.9 جيجابايت/ثانية" . موقع Anandtech . 23 يناير 2019. مؤرشف من الأصل في 3 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أغسطس 2020 .
  5. ↑ مودين، أوستن (14 سبتمبر 2007). "مصنّعو ذاكرة الفلاش يقترحون بطاقة مشتركة" . القناة . تم الاسترجاع في 19 سبتمبر 2012 .
  6. ↑ "رابطة JEDEC لتكنولوجيا الحالة الصلبة | تحالف MIPI" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 سبتمبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أغسطس 2011 .
  7. ^ "MIPI" . ميبي .
  8. ↑ "نظام التخزين الفلاشي العالمي (UFS) | شركة توشيبا لأشباه الموصلات ومنتجات التخزين | أوروبا (EMEA)" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أكتوبر 2015 .
  9. ↑ "وحدة تخزين فلاش عالمية: حرّك بياناتك" . تصميم وإعادة استخدام . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أغسطس 2020 .
  10. ↑ "وحدة تخزين فلاش عالمية" . أرشيفات نواة لينكس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 نوفمبر 2022 .
  11. ↑ "ufshci(4) - صفحات دليل OpenBSD" . man.openbsd.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أبريل 2024 .
  12. ↑ لوري هولاش (15 نوفمبر 2023). "الميزات التي يدعمها StorUFS - برامج تشغيل ويندوز" . learn.microsoft.com . تم الاطلاع عليه في 7 سبتمبر 2024 .
  13. ↑ "حلول الهواتف المحمولة المتطورة: سامسونج في المؤتمر العالمي للجوال 2018" . سامسونج.
  14. ↑ "eUFS" . Samsung.com.
  15. ↑ "سامسونج تبدأ إنتاج أول وحدة تخزين فلاش عالمية بسعة 512 جيجابايت لأجهزة الجيل القادم من الهواتف المحمولة" . سامسونج.
  16. 1 2 "JEDEC تنشر تحديثًا لمعيار التخزين الفلاشي العالمي (UFS)" . JEDEC . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 يناير 2020 .
  17. ↑ شيلوف، أنطون. "تخزين UFS أسرع وأرخص وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة: نشر مواصفات UFS 3.1" . www.anandtech.com . مؤرشف من الأصل في 31 يناير 2020. تم الاطلاع عليه في 1 فبراير 2020 .
  18. ↑ أودين، إيفي (19 أغسطس 2020). "معيار UFS 2.2 أصبح رسميًا: يستخدم ميزة جديدة تُسمى WriteBooster" . جيز تشاينا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يونيو 2025 .
  19. ↑ فهم ميزة WriteBooster - KIOXIA
  20. ↑ هيريريا، آن (7 سبتمبر 2022). "تقنية FBO تُحقق أداءً مستدامًا للهواتف المحمولة" . مدونة شركة ويسترن ديجيتال . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يوليو 2024 .
  21. ↑ تشورنوفي، ميخايلو (14 أغسطس 2024). "أصدرت شركة SK Hynix ذاكرة جديدة من نوع UFS 4.1 وZUFS 4.0. وهي مُحسّنة للذكاء الاصطناعي وستُستخدم في هاتف Galaxy S25" . hi-Tech.ua . تاريخ الاطلاع: 17 أغسطس 2024 .
  22. ↑ "JEDEC تعلن عن نشر معيار التخزين الفلاشي العالمي (UFS) | JEDEC" . www.jedec.org . تاريخ الاطلاع: 8 يناير 2025 .
  23. ↑ "تحديثات JEDEC لمعيار التخزين الفلاشي العالمي (UFS) | JEDEC" . www.jedec.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يناير 2025 .
  24. ↑ "JEDEC تنشر معيار التخزين الفلاشي العالمي (UFS) الإصدار 2.0 | JEDEC" . www.jedec.org . تاريخ الاطلاع: 8 يناير 2025 .
  25. ↑ "تحديثات JEDEC لتقنية التخزين الفلاشي العالمي (UFS) والمعايير ذات الصلة | JEDEC" . www.jedec.org . تاريخ الاطلاع: 8 يناير 2025 .
  26. ↑ "ذاكرة فلاش عالمية، UFS 2.2 | JEDEC" . www.jedec.org . تاريخ الاطلاع: 8 يناير 2025 .
  27. ١ ٢ "نشرت JEDEC الإصدار 3.0 من وحدة التخزين الفلاشية العالمية (UFS وUFSHCI) والإصدار 1.1 من ملحق بطاقة UFS" . www.jedec.org . تاريخ الاطلاع: 31 يناير 2018 .
  28. ↑ "تحديثات JEDEC لمعيار التخزين الفلاشي العالمي (UFS) ومعيار واجهة الذاكرة الداعمة" . www.jedec.org . تاريخ الاطلاع: 18 سبتمبر 2022 .
  29. ↑ «JEDEC® تعلن عن تحديثات لمعايير التخزين الفلاشي العالمي (UFS) ومعايير واجهة الذاكرة» . www.jedec.org . تاريخ الاطلاع: 8 فبراير 2025 .
  30. ↑ «JEDEC® تعلن عن تحديثات لمعايير التخزين الفلاشي العالمي (UFS) ومعايير واجهة الذاكرة» . www.jedec.org . تاريخ الاطلاع: 26 فبراير 2026 .
  31. ↑ "JEDEC تنشر معيار بطاقة التخزين الفلاشية العالمية (UFS) القابلة للإزالة | JEDEC" . www.jedec.org . تاريخ الاطلاع: 30 أكتوبر 2017 .
  32. ↑ "JEDEC تُطوّر معيار بطاقة التخزين الفلاشية العالمية (UFS) القابلة للإزالة 3.0" . www.jedec.org . تاريخ الاطلاع: 31 يوليو 2021 .
  33. ↑ "معالج Exynos 9609 للهواتف المحمولة: المواصفات والميزات | سامسونج Exynos" . سامسونج لأشباه الموصلات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يناير 2020 .
  34. ↑ "معالج Exynos 9610: المواصفات والميزات | سامسونج Exynos" . سامسونج لأشباه الموصلات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يناير 2020 .
  35. ↑ "معالج Exynos 9611 للهواتف المحمولة: المواصفات والميزات | سامسونج Exynos" . سامسونج لأشباه الموصلات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يناير 2020 .
  36. ↑ "معالج Exynos 980 5G للهواتف المحمولة: المواصفات والميزات | سامسونج Exynos" . سامسونج لأشباه الموصلات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يناير 2020 .
  37. ↑ "معالج Exynos 9 Series 9820: المواصفات والميزات" . سامسونج . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 نوفمبر 2018 .
  38. ↑ كاتريس، إيان (6 سبتمبر 2019). "هواوي تعلن عن معالج Kirin 990 ومعالج Kirin 990 5G: نهج النظام على شريحة مزدوجة، مودم 5G مدمج" . AnandTech . مؤرشف من الأصل في 6 سبتمبر 2019.
  39. ↑ "معالج كوالكوم سنابدراجون 888: المواصفات والمعايير" . NanoReview.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 فبراير 2021 .
  40. ↑ "معالج Exynos 2100 5G للهواتف المحمولة: المواصفات والميزات" . Samsung.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يونيو 2021 .
  41. ↑ " معالج Exynos 2200 | معالج | سامسونج لأشباه الموصلات" . www.samsung.com
  42. ↑ "منصة سنابدراجون 7 إس الجيل الثاني للأجهزة المحمولة" (ملف PDF) .
  43. ↑ "Snapdragon-8-Gen-2-Product-Brief.pdf" (ملف PDF) . كوالكوم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 نوفمبر 2022 .
  44. ↑ "JEDEC تنشر معيار بطاقة التخزين الفلاشية العالمية (UFS) القابلة للإزالة | JEDEC" . www.jedec.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يوليو 2016 .
  45. ↑ "البحث عن المعايير والوثائق | JEDEC" . www.jedec.org .
  46. ↑ "البحث عن المعايير والوثائق | JEDEC" . www.jedec.org .
  47. ↑ "البحث عن المعايير والوثائق | JEDEC" . www.jedec.org .
  48. ↑ "امتداد بطاقة التخزين الفلاشي العالمي (UFS)، الإصدار 3.0 | JEDEC" . www.jedec.org .
  49. ↑ "UFS (وحدة تخزين فلاش عالمية) | JEDEC" . www.jedec.org .
  50. ↑ "عمر محرك الأقراص ذي الحالة الصلبة: كم سيدوم محرك الأقراص ذي الحالة الصلبة الخاص بك؟" . منتدى تخزين المؤسسات . 1 مارس 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أغسطس 2020 .
  51. ↑ "Western Digital® iNAND® CH EM133" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 8 يناير 2021.