UFS 메모리 카드(4.0, 3.1, 3.0 등)

UFS 메모리 카드에 대하여 공부해서 총 정리하는 시간을 가져보도록 하겠습니다.

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목차.

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1. UFS란?

 UFS란 Universal Flash Storage로 국제 반도체 표준화 기구 JEDEC(제덱)의 내장 메모리 규격 인터페이스를 적용한 *플래시메모리입니다.

삼성 eUFS 512GB UFS 3.0

2011년 2월에 표준이 최초로 공개되었고, UFS 2.0 규격이 2014년도에 처음 출시 되면서 상용화되었습니다. 스마트폰이나 태블릿 같은 모바일 디바이스는 UFS 이전에는 eMMC( embedded Multi-Media Card)를 사용하고 있었는데요. UFS가 훨씬 빠르기에 비교하는 말로 차세대 초고속 플래시 메모리라고도 합니다. 

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2. UFS와 eMMC 스펙 시트

 

다음은 삼성전자의 UFS와  eMMC의 스펙인데 표준과 거의 동일하니 이정도 차이가 난다고 생각해 주면 될 것 같습니다.

 

구분	연속읽기속도	연속쓰기속도	임의읽기속도	임의쓰기속도
UFS 4.0 (2022.05 JEDEC 승인)	4,200MB/s	2,800MB/s	N/A	N/A
512GB eUFS 3.1 (2020.3월)	2,100MB/s	1200MB/s ( x 3 )	100,000 IOPS	70,000 IOPS
512GB eUFS 3.0 (2019.2월)	2100MB/s (x2.10)	410MB/s (x1.58)	63,000 IOPS (x1.09)	68,000 IOPS  (x1.36)
1TB eUFS 2.1 (2019.01월)	1000MB/s (x1.16)	260MB/s  (x1.02)	58,000 IOPS (x1.38)	50,000 IOPS   (x1.25)
512GB eUFS 2.1 (2017.11월)	860MB/s	255MB/s	42,000 IOPS	40,000 IOPS
자동차용eUFS 2.1 (2017.9월)	850MB/s	150MB/s	45,000 IOPS	32,000 IOPS
256GB UFS Card (2016.7월)	530MB/s	170MB/s	40,000 IOPS	35,000 IOPS
256GB eUFS 2.0 (2016.2월)	850MB/s	260MB/s	45,000 IOPS	40,000 IOPS
128GB eUFS 2.0 (2015.1월)	350MB/s	150MB/s	19,000 IOPS	14,000 IOPS
eMMC 5.1	250MB/s	125MB/s	11,000 IOPS	13,000 IOPS
eMMC 5.0	250MB/s	90MB/s	7,000 IOPS	13,000 IOPS
eMMC 4.5	140MB/s	50MB/s	7,000 IOPS	2,000 IOPS

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3. UFS 관련 정보, 요모조모

3.1 UFS 저전력

저전력을 구현하는 원리는 구동 중일 때는 eMMC보다 많은 전력을 사용하지만, 대기 상태에서는 더 낮은 전력을 사용하게 됩니다. 

 

3.2 UFS 2.0 적용 기기

2015년부터 보급되었기 때문에 갤럭시 S6과 노트5 부터 적용되었습니다. 그 외 2016년 이후 모델에는 대부분 UFS 2.0 이상 적용되었다고 생각하시면 됩니다. 

 

3.3 UFS 3.0이 들어가는 기기

갤럭시 s20 이상급의 플래그십 스마트폰에 들어가게 됩니다. 포스팅을 작성하는 시점인 현재로선 갤럭시 노트10과 s20에 적용되었습니다. UFS 3.0이 들어가면 기존보다 약 2배 이상 빠른 스토리지가 장착되었다고 생각하시면 되겠습니다. 

 

3.4 UFS vs eMMC

UFS vs eMMC

기존 eMMC(embedded Multi Media Card)은 한 방향으로만 데이터를 전송할 수 있어 동시 읽고 쓰기가 안되는데, UFS는 읽고 쓰는 별도의 라인이 있는 LVDS 직렬 인터페이스가 있어 훨씬 좋다고 할 수 있겠습니다. 도로로 치면 eMMC는 1차선만 있는 도로이고 UFS는 상행선, 하행선 따로 구성되어 있는 구조인 셈입니다. 

 

3.5 UFS vs SSD

 

SSD보다 빠르다는 말도 있는데요. 비교하는 버전 별로 상이하게 됩니다. 당연히 최신 SSD가 최신 UFS보다 한발 앞서가고 있습니다. ( 예를 들어 NVMe 드라이브 >> UFS 3.0 인 것처럼요. ) 

 

3.6 UFS 커맨드 큐?

SSD에서 사용하는 가속기능인 여러 개의 명령어를 동시에 처리하는 기술인 커맨드 큐(Command Queue)를 적용했습니다. 

 

*플래시 메모리란 비 휘발성 ( 지워지지 않고 지우고 다시 기록 할수 있는 )  컴퓨터 기억장치를 말합니다. 

 

3.7 UFS 3.1

삼성전자가 세계 최초로 양산에 들어갔다고 '20년 3월 17일에 밝혔습니다. 기존 UFS 3.0 보다 약 3배 빠른 쓰기 속도로 FHD 영화 1편 5GB를 4초 만에 저장이 가능하여 SATA SSD보다 2배 이상 빠른 속도입니다.

 

요즘 들어가기 시작한 스마트폰에 8K 영상 촬영이나 고화질 사진도 빠르게 처리할수 있기 때문에 8K 영상 촬영하는 스마트폰에는 필수적으로 들어가야 할 스토리지 옵션이 아닌가 싶습니다. 

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3.8 UFS 4.0

UFS 4.0

지난 22.05월 4일 국제 반도체 표준화 기구 JEDEC는 3일(현지시간) 삼성전자 UFS 4.0 규격을 승인했다고 합니다. UFS 4.0의 데이터 전송 대역폭은 이전 세대 UFS 3.1의 2배인 23.2Gbps다. 연속 읽기 속도는 초당 4천200㎆, 연속 쓰기 속도는 초당 2천800㎆다. UFS 3.1보다 각각 2배, 1.6배로 빨라졌습니다. UFS 3.1에 비해 전력 효율이 45% 이상 향상됐습니다.

 

갤럭시 S23 시리즈에 탑재되었습니다. 성능이 기대됩니다.

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4. 참고자료

위키와 삼성전자 홈페이지

 

jedec : https://www.jedec.org/

 

UFSA(Universal Flash Storage Association) : https://ufsa.org/

 

삼성전자, UFS 4.0 메모리 개발