Neueste Flash-Speicherspezifikationen unterstützen Edge-KI im Automobilbereich

TORONTO — Wie die meisten neuen Speicher- oder Speicherschnittstellenspezifikationen steigert die neueste Iteration des Universal Flash Storage (UFS) Card Extension Standards nicht überraschend die Leistung und reduziert gleichzeitig den Stromverbrauch, ist aber auch bereit, sich in Anwendungsfällen wiederzufinden, die es damals noch nicht gab Einführung der ersten Spezifikation. Und als Schnittstellenstandard könnte es möglicherweise anderen persistenten Speicher als Flash unterstützen.

Die von der JEDEC Solid State Technology Association veröffentlichte Version 3.0 des JESD220-2B-Standards definiert eine Funktionalität, die eng an den beliebten UFS 3.0-Standard für eingebettete Geräte ausgerichtet ist, der bereits in vielen mobilen High-End- und verbraucherorientierten Anwendungen weithin anerkannt ist. Im Vergleich zum Vorgänger verdoppelt er die maximale Schnittstellenleistung von maximal 600 MB/s auf 1,2 GB/s.

Als Schnittstelle, die für den Einsatz in Anwendungen entwickelt wurde, bei denen der Stromverbrauch minimiert werden muss, eignet sich der UFS-Kartenstandard gut für mobile Geräte und Automobilsysteme und zunehmend auch für Internet of Things (IoT)-Anwendungen. Alle drei Anwendungsfälle haben eine "sofortige" Erwartung von Benutzern, die jetzt mit der Einführung der Boot-Unterstützung besser erfüllt werden kann – Geräte können jetzt schneller starten, wenn eine UFS-Karte verwendet wird.

Die Aktualisierungen und Verbesserungen der UFS-Kartenspezifikation zielen darauf ab, die erhöhten Übertragungsgeschwindigkeiten von 5G und die Inhaltsgrößen von Ultra-HD-Videos zu erfüllen. (Bildquelle:HeeChang Cho, JEDEC)

Version 3.0 wurde ebenfalls optimiert, um die Interoperabilität zu verbessern und die Entwicklungskomplexität zu reduzieren, da Funktionen vermieden werden, die für eine Wechselkarte nicht erforderlich sind, einschließlich Product State Awareness (PSA), Replay Protected Memory Block (RPMB), Kontext, Priorität der logischen Einheit und Dynamische Kapazität. Darüber hinaus wird die Speicherverwaltung durch die Minimierung der Anzahl der logischen Einheiten vereinfacht.

Am wichtigsten bleibt – auch wenn sich die Anwendungsfälle für die UFS-Karte seit ihrer Einführung geändert haben – die Mobilität, da sie von 5G-, Automobil-, IoT- und sogar künstlichen Intelligenzanwendungen am Edge geschätzt wird, sagte HeeChang Cho, stellvertretender Vorsitzender des JEDEC-Unterausschusses für elektrische Spezifikationen und Befehlsprotokolle. „Die Bereitstellung hoher Leistung und hoher Zuverlässigkeit bei geringem Stromverbrauch ist von entscheidender Bedeutung.“ 5G-Übertragungsgeschwindigkeiten in Kombination mit größeren Inhaltsgrößen, wie Ultra-HD-Videos, erhöhen beispielsweise den Bedarf an schnellerem und größerem Speicher in Smartphones.

Das begrenzte Leistungsbudget bleibt eine Herausforderung bei der Aktualisierung der UFS-Kartenspezifikation, fügte Desi Rhoden, Vorsitzender des JEDEC-Ausschusses für Solid State Memorys, hinzu. „Da UFS in erster Linie für mobile Anwendungen gedacht ist – und von Anfang an darauf ausgelegt wurde – wird es zu einer Herausforderung, die Leistung zu verdoppeln, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.“

Darüber hinaus erfordern die meisten UFS-Fälle auch ein hohes Maß an Zuverlässigkeit, die nicht zugunsten anderer Verbesserungen beeinträchtigt werden darf. „Für Anwendungen wie die Automobilindustrie wird es immer wichtiger“, sagte er. „Das Letzte, was jeder von uns will, ist, in einem Auto zu sitzen, das einen Unfall hat, weil eine Technologie versagt hat. Die langfristige Zuverlässigkeit in mehreren Umgebungen wird äußerst kritisch.“

Eingebettetes UFS wird heute häufig in den meisten Smartphones verwendet, sagte Cho, aber eine Karte bietet mehr Flexibilität bei gleichzeitig hoher Leistung und funktioniert mit den bereits in diesen Geräten integrierten Controllern. Mit einer bootfähigen Karte können auch Geräte erstellt werden, die möglicherweise keinen eigenen Speicher haben, wobei alles in der Karte enthalten ist, fügt Rhoden hinzu. „Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen, die wieder möglich werden, die vorher nicht möglich waren.“ Zudem kann die Sicherheit direkt auf der Karte abgewickelt werden. Auch in puncto Sicherheit, in allen möglichen Dingen, denn alles ist einfach in der Karte enthalten. „Ihr gesamter Speicher und alles, was Sie brauchen, befindet sich im Grunde auf der Karte.“

Eine weitere Anforderung, die viele UFS-Kartenanwendungen heute gemeinsam haben, ist die Notwendigkeit eines schnellen Bootens – die Verbraucher erwarten dies von ihren Telefonen und dies ist ein entscheidendes Zuverlässigkeitsmerkmal für die Infotainmentsysteme in modernen Fahrzeugen von heute, sagte Rhoden. „Wenn du den Schlüssel umdrehst, willst du nicht herumsitzen und warten, bis etwas hochfährt.“

Der niedrige Stromverbrauch der UFS-Karte macht sie ideal für Smartphones und IoT-Edge-Geräte, da ihre Stromzuverlässigkeit zur Gesamtstabilität beiträgt. (Bildquelle:HeeChang Cho, JEDEC)

Ebenso können IoT-Geräte am Edge die hohe Zuverlässigkeit einer UFS-Karte nutzen. „Die Boot-Funktion ermöglicht die Verwendung der UFS-Karte sowohl für den Primärspeicher als auch für den Wechselspeicher“, sagte Cho. Die geringe Leistungsaufnahme kann auch als leistungsstabiler angesehen werden, was zur Zuverlässigkeit beiträgt. Ein weiteres inhärentes Merkmal einer UFS-Karte besteht darin, dass der Host kontinuierlich Befehle senden kann, selbst während die UFS-Karte Daten zur Verarbeitung früherer Befehle überträgt, fügte er hinzu. Dies bedeutet, dass eine Anwendung E/A-Operationen ausführen kann, während andere Anwendungen gleichzeitig ohne Beeinträchtigung der Leistung ausgeführt werden.

Der Meilenstein, die dritte Iteration zu erreichen, bedeutet, dass die UFS-Kartenspezifikation etwas ausgereift ist, aber noch viel Spielraum hat, sagte Rhoden, zum Teil, weil es sich nicht um einen bestimmten Speichertyp handelt, sondern um eine Schnittstellentechnologie, die für jeden persistenten Speicher verwendet werden könnte. „Sie könnten praktisch jede Art von Speicher genauso umhüllen. Was wir definiert haben, ist die Schnittstelle selbst und das Protokoll für alle Schnittstellen. Das ist UFS.“

>> Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am unsere Schwesterseite EE Times.