UFS 3.1, le principali novità per le memorie interne dei prossimi dispositivi mobili

Dopo la cancellazione dell’edizione di quest’anno del Mobile World Congress di Barcellona (vedere Emergenza coronavirus: cancellato il Mobile World Congress 2020 di Barcellona), tutte le principali aziende attive nel segmento “mobile” non hanno potuto presentare i loro più recenti modelli di smartphone.

Una delle novità che quasi tutti i dispositivi di fascia alta presentati tra il 2020 e il 2021 avranno è il supporto per UFS 3.1. Acronimo di Universal Flash Storage, UFS è lo standard più veloce in assoluto quando si parla di memoria interna dei dispositivi mobili utilizzabile per lo storage dei dati. Molto più performanti rispetto alle eMMC, le memorie flash UFS cominciano ad essere sempre più utilizzate anche nei dispositivi mobili di fascia media.

Le specifiche finali di UFS 3.1 sono state pubblicate dal JEDEC, organismo di standardizzazione dei semiconduttori della Electronic Industries Alliance, proprio all’inizio del mese e oggi si conoscono tutti i principali dettagli tecnici.
Si apprende che con UFS 3.1, i dispositivi top di gamma sono destinate a compiere un bel balzo in avanti non soltanto sul piano delle prestazioni ma anche per ciò che riguarda l’efficienza energetica: la promessa di JEDEC è infatti proprio quella di aumentare le prestazioni riducendo al minimo i consumi riducendo contemporaneamente i costi e migliorando l’esperienza d’uso dell’utente.

Con UFS 3.1 si registra l’introduzione di tre nuove funzionalità mutuate direttamente dagli SSD: Write Booster, Deep Sleep e Performance Throttling Notification.

Write Booster, come suggerisce il nome, è una funzionalità progettata per migliorare le prestazioni in fase di scrittura utilizzando una cache SLC, attivabile anche grazie al supporto del sistema operativo. Si tratta di un meccanismo già ampiamente noto per ciò che riguarda le unità a stato solido: ne abbiamo parlato nell’articolo SSD, perché possono morire senza avvisaglie da parte del sistema SMART.

Un altro nome noto è Deep Sleep: come nel caso degli SSD, le memorie UFS 3.1 possono passare a uno “stato dormiente” in modo da ridurre i consumi e aumentare l’autonomia della batteria allorquando il dispositivo non è in uso.

Infine, Performance Throttling Notification informa in tempo reale l’host sull’eventuale limitazione delle prestazioni in lettura e scrittura dovuta a un marcato aumento della temperatura di lavoro. Il problema del thermal throttling contribuisce a far decadere le prestazioni di qualunque dispositivo e ha a che fare anche con altri componenti, a partire dal processore. Con Performance Throttling Notification, l’obiettivo è quello di evitare colli di bottiglia e assicurare prestazioni più costanti durante un’intera lunga sessione di lavoro.

In ultima istanza è stata poi svelata una nuova caratteristica di UFS 3.1 battezzata Host Performance Booster (HPB): essa si occupa di salvare nella cache una mappa degli indirizzi da logici a fisici così da migliorare le prestazioni durante lo scambio di dati tra la memoria UFS e la DRAM. HPB permetterà di ridurre i costi di produzione evitando che i dispositivi UFS diventino decisamente più costosi all’aumentare delle abilità di storage.
La nuova funzionalità HPB fa parte del nuovo standard UFS 3.1 ma la sua implementazione non è obbligatoria: almeno nella fase iniziale spetterà ai singoli produttori decidere se inserirla o meno.