Компания Micron представила на выставке MWC 2024 самые компактные микросхемы флеш-памяти стандарта UFS 4.0, предназначенные для смартфонов, планшетов и других мобильных устройств. Размеры упаковки чипа составляет всего 9 × 13 мм. Они будут выпускаться в объёмах до 1 Тбайт и предложат скорости последовательного чтения и записи до 4300 и 4000 Мбайт/с соответственно.

Источник изображений: Micron

Новые микросхемы памяти Micron UFS 4.0 построены на базе 232-слойных чипов 3D TLC NAND. Сокращение размеров микросхем компания объясняет потребностью производителей смартфонов и других мобильных устройств в оснащении своих продуктов более крупными батареями. Новые микросхемы памяти стандарта UFS 4.0 от компании Micron являются результатом совместных усилий специалистов компании из лабораторий в США, Китае и Южной Корее.

Площадь новых микросхем сократилась на 20 % по сравнению с чипами UFS производителя, выпущенных в июне прошлого года. Компания заявляет, что сокращение размера микросхем также привело к снижению их энергопотребления, но без потери в общей производительности. В новых чипах памяти Micron используется новая проприетарная технология HPM (High-Performance Mode), которая оптимизирует производительность памяти при интенсивном использовании смартфона и повышает её скорость работы на 25 %.

Micron сообщила, что уже начала поставки образцов памяти UFS 4.0 OEM-производителям устройств. Компания предлагает микросхемы ёмкостью 256 и 512 Гбайт, а также объёмом 1 Тбайт.

Micron представила свои первые устройства хранения данных UFS 4.0. Самые быстрые представители серии обеспечат скорости последовательного чтения до 4300 Мбайт/с и записи до 4000 Мбайт/с, что, по данным Micron, делает их самыми производительными модулями памяти UFS на сегодняшний день. Micron ожидает, что её накопители UFS 4.0 со сверхнизким энергопотреблением появятся во флагманских смартфонах, планшетах и ноутбуках уже в этом году.

Источник изображений: Micron

В линейке новых накопителей UFS 4.0 от Micron представлены продукты трёх ёмкостей — 256 и 512 Гбайт, а также 1 Тбайт. Все они оборудованы контроллерами собственного производства Micron. В более дорогих продуктах ёмкостью 512 Гбайт и 1 Тбайт используются 1-Тбит 232-слойные чипы флеш-памяти 3D TLC NAND с архитектурой с шестью массивами, которые обеспечивают скорость последовательного чтения и записи до 4300 и 4000 Мбайт/с соответственно. Устройство на 256 Гбайт немного медленнее, так как основано на памяти NAND с архитектурой с четырьмя массивами. Количество массивов отражает число отдельно работающих полей данных — чем их больше, чем быстрее память.

Новые модули хранения данных от Micron полностью соответствуют спецификации UFS 4.0 и используют две линии низкоуровневого протокола M-PHY Gear 5 для передачи данных. Кроме того, они поддерживают такие проприетарные возможности контроллера, как Data Stream Separation (разделяет часто используемые данные от редко используемых для оптимизации фоновой сборки мусора), Auto Read Burst (повышает производительность чтения за счёт использования дефрагментации устройства после длительного использования) и Eye Monitoring (контроль целостности сигнала).

Micron сообщает, что в дополнение к более высокой производительности, модули Micron UFS 4.0, обладают на 25 % более высокой энергоэффективностью. Использование 232-слойных чипов 3D TLC NAND большой ёмкости также позволяет Micron делать свои модули UFS 4.0 довольно тонкими. В компании заявляют, что их толщина не превышает 0,8–0,9 мм, что позволит производителям мобильных устройств либо сделать свои продукты тоньше, либо установить аккумулятор большей ёмкости.

«Последнее мобильное решение Micron тесно переплетает воедино нашу лучшую в своём классе технологию UFS 4.0, запатентованный контроллер с низким энергопотреблением, 232-слойную память NAND и гибко настраиваемую архитектуру встроенного ПО для обеспечения непревзойдённой производительности», — заявил Марк Монтиерт (Mark Montierth), генеральный менеджер мобильного бизнес-подразделения Micron.

В настоящее время Micron тестирует свои накопители UFS 4.0 совместно с ведущими производителями смартфонов и планирует начать их массовое производство во второй половине года.

Kioxia анонсировала чипы флеш-памяти UFS 4.0 нового поколения. Микросхемы будут выпускаться в объёмах на 256 и 512 Гбайт, а также на 1 Тбайт. Поставки образцов микросхем объёмом 256 и 512 Гбайт компания начала уже в этом месяце. Поставки образцов микросхем объёмом 1 Тбайт запланированы на октябрь.

Источник изображения: Kioxia

Компания отмечает, что память UFS 4.0 нового поколения использует компактный формфактор упаковки и предназначена для применения в различных мобильных устройствах, включая флагманские смартфоны. Новые чипы флеш-памяти призваны повысить эффективность использования технологий 5G, увеличить скорость загрузки и сократить время задержки в передаче данных.

В составе корпуса микросхем UFS 4.0, разработанного согласно стандартам JEDEC, компания Kioxia объединила инновационные микросхемы памяти BiCS FLASH 3D, а также контроллер. Новые микросхемы флеш-памяти поддерживают интерфейсы MIPI M-PHY 5.0 и UniPro 2.0, обеспечивающие теоретическую пропускную способность до 23,2 Гбит/с на линию или до 46,4 Гбит/с на одну микросхему. Компания также указывает на обратную совместимость памяти UFS 4.0 с UFS 3.1.

Ключевыми особенностями чипов флеш-памяти UFS 4.0 нового поколения от Kioxia являются увеличенная на 18 % скорость последовательной до 30 % случайной записи, а также до 13 % увеличенная скорость чтения по сравнению с микросхемами флеш-памяти UFS предыдущего поколения. Они поддерживают новую функцию Supports High Speed Link Startup Sequence, которая до 1248 Мбит/с увеличивает скорость соединения между микросхемой флеш-памяти и устройством, в которое она установлена. Чипы UFS 4.0 от Kioxia также обладают поддержкой многокруговой очереди (Multi-Circular Queue) и усовершенствованным интерфейсом RMPB для повышения пропускной способность и защиты данных.

Последнее исследование аналитиков TrendForce показывает, что, поскольку сокращение производства оперативной памяти DRAM и флеш-памяти NAND не поспевает за снижением спроса, ожидается дальнейшее снижение средней цены продажи (ASP) некоторых продуктов во 2 квартале 2023 года. Ожидается, что цены на DRAM упадут на 13–18 %, а NAND — на 8–13 %.

Источник изображения: freepik

В отчёте TrendForce говорится, что значительное падение цен на DRAM в основном связано с высоким уровнем складских запасов DDR4 и LPDDR5, поскольку память для ПК, для серверов и для мобильных устройств в совокупности составляют более 85 % потребления оперативной памяти DRAM. Между тем доля рынка DDR5 остаётся относительно низкой.

Цены на DDR4 для ПК остаются низкими из-за достаточных запасов памяти на складах. В отличие от этого, цены на DDR5 демонстрируют более умеренное снижение по сравнению с DDR4 из-за ограниченного предложения. В целом ожидается, что ASP на DRAM для ПК снизится на 15–20 % во втором квартале 2023 года. Более слабый спрос на серверы привёл к увеличению спроса на DDR4 у поставщиков, при этом снижение цен увеличилось до 18–23 %.

Распространение DDR5 было ограничено из-за проблем с совместимостью PMIC, что сократило прогноз по снижению цен на серверную DRAM во 2 квартале 2023 года до 13–18 %. Однако, учитывая, что доля DDR5 на рынке остаётся низкой, её влияние на изменение цен ограничено, а это означает, что общее снижение цен на серверную память DRAM во 2 квартале 2023 года останется в пределах 15–20 %.

Источник изображения: TrendForce

На цены флеш-памяти NAND в первую очередь повлияло падение цен на корпоративные SSD и UFS, так как ситуация с избыточным предложением на рынке ещё не решена. На эти два направления приходится более 50 % общего потребления флэш-памяти NAND.

Спрос на серверы продолжает снижаться, что усугубляет давление на производителей SSD. Объём заказов в Китае несущественно увеличился после снятия ограничений, связанных с COVID-19. Заказы на серверы от ODM-производителей также с трудом выросли из-за высокого уровня запасов, что приведёт к снижению ASP корпоративных SSD во 2 квартале 2023 г. до 10–15 %. Ожидается, что спрос на корпоративные твердотельные накопители значительно вырастет во второй половине года по мере выпуска новых платформ и продолжающегося снижения уровня запасов.

Производители смартфонов наконец-то истратили свои запасы памяти, что означает более высокий потенциал для закупок по сравнению с прошлым годом. Давление на поставщиков по-прежнему остаётся высоким, и они более охотно предлагают скидки. В результате чего прогноз по снижению ASP мобильной памяти DRAM увеличился до 13–18 %, а по средней цене флеш-памяти UFS — увеличился до 10–15 % во 2 квартале 2023 года.

Рынок флеш-памяти по-прежнему затоварен, несмотря на сокращение производства, поскольку спрос на электронику пока не восстановился. Средняя цена продажи (ASP) флэш-памяти снижалась в текущем, и продолжит падать во втором квартале 2023 года, хотя падение и замедлится до 5–10 %. Во многом баланс спроса и предложения зависит от того, насколько смогут поставщики NAND сократить производство. Если спрос будет стабильным, то цены на флэш-память начнут восстанавливаться в 4 квартале.

Источник изображения: Trendforce

На рынке клиентских SSD OEM-производителям ПК удалось ликвидировать большую часть своих товарных запасов и теперь они готовятся к распродажам в середине года. Падают цены на твердотельные накопители с PCIe 3.0, которые постепенно выходят из оборота. Цены на твердотельные накопители с PCIe 4.0 также продолжают снижаться из-за малого количества новых заказов. Вероятнее всего, цены на клиентские твердотельные накопители упадут на 5–10 % во 2 квартале 2023 года.

В сфере корпоративных SSD ожидается рост спроса со стороны китайских операторов связи. Кроме того, запуск AMD EPYC Genoa продолжит стимулировать поставки корпоративных твердотельных накопителей. Ожидается, что, хотя цены и продолжат падать во 2 квартале 2023 года, поскольку предложение превышает спрос, снижение замедлится до 8–13 %.

Спрос на модули eMMC малой ёмкости оставался стабильным, в то время как на продукты большой ёмкости повлияли слабые продажи дешёвых ноутбуков и смартфонов. Агрессивное снижение цен на eMMC малой ёмкости в 1 квартале 2023 года практически не оставило пространства для ценового манёвра в следующем квартале. Цены на eMMC большой ёмкости будут снижаться из-за давления со стороны модулей UFS. Ожидается, что цены на eMMC снизятся на 5–10 % во 2 квартале 2023 года.

Поставщики NAND будут продвигать продажи UFS большой ёмкости, чтобы побудить клиентов увеличить объем памяти своих смартфонов, особенно с внедрением стандарта UFS 4.0 во флагманских устройствах. Снижение цен на UFS будут диктовать производители смартфонов при размещении заказов. Цены на UFS во 2 квартале 2023 года могут упасть на 8–13 %.

В настоящее время производители ведут закупки компонентов и создают складские запасы по низким ценам, полагая, что спрос на твердотельные накопители, карты памяти и другие подобные продукты восстановится во 2 квартале 2023 года. Поставщикам NAND удалось ограничить избыточные запасы за счёт задержки перехода на новые техпроцессы и сокращения количества выпускаемых полупроводниковых пластин. Предполагается, что контрактные цены на пластины NAND Flash во 2 квартале 2023 года в основном выровняются.

Комитет JEDEC сообщил об утверждении спецификаций Universal Flash Storage 4.0 (JESD220F) и UFSHCI 4.0 (JESD223E). По сравнению с версиями UFS 3.0 и 3.1 скорость обмена выросла с 2,9 до 4,2 Гбайт/с. При этом напряжение питания интерфейса снижено с 3,3 до 2,5 В, что сделает контроллеры более холодными и менее прожорливыми, что важно для использования в тонких смартфонах. Есть и другие улучшения, которые найдут применения в скором будущем.

Источник изображения: Samsung

Предыдущая версия стандарта Universal Flash Storage в виде спецификаций UFS 3.1 была принята в 2020 году. Впрочем, на тот момент скорость работы этого последовательного интерфейса осталась на уровне спецификаций UFS 3.0, принятых ещё раньше — в 2018 году. Новая версия стандарта в лице UFS 4.0 сразу пробивает барьер по скорости чтения и записи, а также снижает питание контроллеров до более приемлемого уровня для мобильных устройств.

При всех новшествах стандарт UFS 4.0 остаётся обратно совместимым с UFS 3.0 и 3.1, что позволяет соблюсти преемственность архитектур. Добавим, спецификации UFS 3.1 также были немного улучшены в новом документе JESD231 File Based Optimization, обеспечив прямую совместимость между UFS 3.1 и UFS 4.0 по определённым режимам работы. В частности, новый стандарт JESD231 File Based Optimization позволяет хосту ускорять трафик чтения на основе информации о файловой системе, предоставляемой хостом.

Кроме увеличения скорости обмена по интерфейсу UFS 4.0, за основу чего были взяты спецификации M-PHY 5.0 и UniPro 2.0, разработчики ввели поддержку многокруговой очереди (Multi-Circular Queue) и усовершенствованный интерфейс RMPB для повышения пропускной способность и защиты данных. Для снижения системных задержек предложено включение высокоскоростного запуска канала, передачи данных вне очереди и команды BARRIER. Также внедрена расширенная история ошибок устройства с настраиваемыми хостом временными метками и M-PHY's Eye Monitor.

Отметим, компания Samsung весной этого года уже представила флеш-память с интерфейсом UFS 4.0, пообещав начать её массовое производство текущей осенью. Очевидно, смартфоны с памятью с интерфейсом UFS 4.0 появятся в продаже в будущем году.

Компания Samsung Electronics сообщила о разработке модулей флеш-памяти стандарта Universal Flash Storage (UFS) 4.0, которые предназначены для использования в мощных смартфонах с поддержкой мобильной связи пятого поколения (5G). Новинки обладают очень высокой пропускной способностью и соответственно скоростью передачи данных.

Источник изображений: Samsung

Изделия Samsung UFS 4.0 обеспечивают пропускную способность до 23,2 Гбит/с на линию. Это в два раза больше по сравнению с чипами стандарта UFS 3.1.

Новые флеш-модули построены на основе памяти Samsung V-NAND седьмого поколения и проприетарного контроллера. Заявленная скорость последовательного чтения информации достигает 4200 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 2800 Мбайт/с. Достигается двукратный рост по сравнению с решениями UFS 3.1 при чтении и 1,6-кратный рост при записи.

Кроме того, улучшены показатели энергетической эффективности. В частности, по сравнению с UFS 3.1 энергозатраты при чтении данных сократились на 46 %. За счёт этого увеличится время автономной работы смартфонов от аккумулятора.

Samsung приступит к массовому производству модулей UFS 4.0 в третьем квартале нынешнего года. Изделия будут выпускаться в разных вариантах ёмкости — вплоть до 1 Тбайт.