UFS4.0 协议之简介

通用闪存存储（UFS） 是一种基于串行接口的简单、高性能大容量存储设备，主要用于移动系统的主机处理器与大容量存储设备之间的交互。以下是UFS设备的核心特性概述：

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4.1 通用特性

• 目标性能
  • 高速档位（GEARs）
    • 必须支持GEAR1至GEAR5的所有档位。
• 目标主机应用
  • 手机、超便携个人电脑（UMPC）、数码静态相机（DSC）、便携式媒体播放器（PMP）、MP3播放器等需要大容量存储、可启动存储或外部卡的设备。
• 目标设备类型
  • 外部卡
  • 嵌入式设备
    • 大容量存储及可启动存储
  • 未来扩展设备类型
    • I/O设备、摄像头、无线模块等。
• 拓扑结构
  • 每个UFS端口仅连接一个设备。
• UFS分层架构
  • UFS命令集层（UCS）
    • 基于SCSI块命令（SBC）和SCSI主命令（SPC）的简化命令集。UFS不修改这些兼容SCSI的命令，但支持定义原生UFS命令及未来扩展。
  • UFS传输协议层（UTP）
    • JEDEC定义的协议层（如支持SCSI的UTP），但不排除其他协议的支持。
  • UFS互连层（UIC）
    • 数据链路层采用MIPI UniPro®标准
    • 物理层采用MIPI M-PHY®标准

4.2 接口特性

• 电源供应
  • VCCQ：标称1.2 V
  • VCCQ2：标称1.8 V
  • VCC：标称2.5 V
• 信号定义（依据MIPI M-PHY®）
  • 未端接信号幅度：400/620 mVp
  • 端接信号幅度：200/310 mVp
• 编码方式
  • 采用MIPI M-PHY®定义的8b10b线路编码
  • 高可靠性：误码率（BER）低于10 -12
• 信号模式
  • 低速模式：使用PWM（脉冲宽度调制）信号方案，仅支持GEAR1
  • 高速突发模式：支持多档位（GEAR）
• 适配性
  • 支持M-PHY® 4.1及以上版本
  • 通过M-RX均衡器训练适应信道特性

4.3 功能特性

UFS功能特性聚焦于NAND管理，包括：

• 与eMMC类似的功能
• 启动操作模式
• 可配置多逻辑单元（LUN）
• 重放保护内存块（RPMB）
• 可靠写入操作
• 后台操作
• 安全操作：擦除（Purge/Erase）增强数据安全性
• 写保护选项：永久写保护、上电写保护
• 重放保护内存块（RPMB）的签名访问
• 硬件复位信号（HW Reset）
• 任务管理操作
• 电源管理操作