UFS 5.0: Neuer Flashspeicher soll fast doppelt so schnell wie UFS 4.0 werden

Der Industrieverband JEDEC, kurz für „Joint Electron Device Engineering Council“, will zeitnah den Speicherstandard Universal Flash Storage (UFS) 5.0 finalisieren. Die neue Version soll im Vergleich zum Vorgänger, UFS 4.0, mehr Leistung für mobile Endgeräte, Edge Computing, Automotive und Gaming-Konsolen bieten, wobei passende Controller abwärtskompatibel zu älteren UFS-Versionen bleiben sollen.

Fast doppelt so schnell wie UFS 4.0

Laut JEDEC soll UFS 5.0 eine sequenzielle Leistung von bis zu 10,8 GByte/s liefern, was in etwa eine Verdopplung der Geschwindigkeit zu UFS 4.0 bedeutet. Der neue Flashspeicher wird damit zwar um einiges schneller, an aktuelle SSDs mit PCIe 5.0 wie etwa Samsungs 9100 Pro kommt UFS 5.0 noch nicht heran, der bis zu 14,8 GByte/s liefern soll. Mit dem erneuten Geschwindigkeitsschub wolle man den Anforderungen der KI gerecht werden, die von hohen Durchsatzraten profitieren, erklärt JEDEC. Jedoch spielt bei KI-Aufgaben, die auf Geräten ausgeführt werden, ein schneller RAM eine größere Rolle.

Eine weitere Neuerung von UFS 5.0 ist der Ankündigung zufolge eine „Integrierte Verbindungsausgleichung für zuverlässigere Signalintegrität“, durch die der Speicher tendenziell zuverlässiger arbeiten soll. Das Verfahren soll einer Degradation des Signals vorbeugen, indem Frequenzabhängigkeiten und Rauschen reduziert werden. Ferner könne der Speicher durch eine separate Stromversorgung von Signaleinheit und Speichersubsystem einfacher in Systeme integriert werden, was elektrisches Rauschen zwischen den Komponenten reduzieren soll.

Für eine höhere Datensicherheit setzt JEDEC bei UFS 5.0 auf „Inline-Hashing“. Dabei werden die Hash-Werte automatisch während der Datenverarbeitung gebildet, ohne dass ein separater Prozessschritt erforderlich ist. Auf diese Weise kann unter anderem die Anzahl der Speicherzugriffe reduziert und die Latenz verbessert werden.

Kooperation mit der MIPI Alliance

Anders als die weitverbreiteten NVMe-SSDs verwendet UFS kein PCI Express für die Datentransfers. Die meisten neuen Eigenschaften von UFS 5.0 kommen laut JEDEC durch die Kooperation mit der MIPI Alliance (Mobile Industry Processor Interface Alliance) zustande. Stattdessen setzt die JEDEC auf das sogenannte M-PHY-Protokoll der MIPI Alliance. UFS 5.0 bringt mit M-PHY 6.0 einen neuen „High-Speed Gear 6 (HS-G6)“, „der doppelt so hohe Datenraten wie die bisherige maximale Datenrate von HS-G5 unterstützt“. Er ermögliche eine UFS-Schnittstellenbandbreite von 46,6 Gigabit pro Sekunde und Lane. Zwei Lanes ermöglichen bei UFS 5.0 eine effektive Lese-/Schreibgeschwindigkeit von bis zu 10,8 GByte/s (Protokoll-Overhead bereits abgezogen), so JEDEC.

Bis der neue Flashspeicherstandard in ersten Geräten zum Einsatz kommen wird, dürfte es noch eine Weile dauern. Die JEDEC macht noch keine Angaben zur Verfügbarkeit, eine geleakte Präsentationsfolie von Samsung deutet auf erste UFS-5.0-Speicher ab 2027 hin.

(afl)