UFS 3.0 : Une solution de stockage rapide

Avec l’UFS 3.0, nous allons découvrir un système de stockage à destination des smartphones, tablettes et ultraportables qui pourra remplacer avantageusement l’eMMC en terme de vitesse et de consommation.

L’UFS 3.0 est une création du JEDEC, le Joint Electron Device Engineering Council, un organisme qui crée et publie des normes pour des standards électroniques. En suivant ces normes, les fabricants peuvent s’accorder pour développer du matériel compatible. L’Universal Flash Storage est une de leurs créations des plus récente et la version 3.0 devrait résoudre les derniers soucis posés par ce nouveau format.

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A l’intérieur de votre smartphone ou de votre tablette et même de plus en plus souvent de nombreux ultraportables entrée de gamme en 32 ou 64 Go, on retrouve un stockage Flash. La très grosse majorité de ces engins emploient un eMMC dont les meilleurs plafonnent à une vitesse de 400 Mo/s. Ce débit correspond à leur bande passante et à leur format imaginé à une époque ou cela correspondait bien aux besoins des produits. En 2013 par exemple, aucun smartphone ne filmait en UltraHD ni ne proposait de réaliser des rafales de photos en très très haute définition… Les choses ont largement changé depuis et les besoins des machines mobiles demandent de plus en plus de vitesse de transfert.

Outre que le format eMMC a connu lui même beaucoup d’évolutions, son implantation par différents acteurs n’est pas toujours capable de soutenir son débit maximum théorique. C’est pour cela que le JEDEC travaille depuis des années à l’implantation d’une nouvelle solution avec l’UFS.

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L’UFS 2.0 a ainsi connu ses premiers succès après un premier format qui n’a pas été retenu par les fabricants1. Les smartphones haut de gamme ont profité de sa bande passante largement plus importante pour se démarquer. Avec 1200 Mo/s théorique, l’UFS 2.0 permettait de traiter beaucoup plus de données et de satisfaire ainsi plus d’usages. Malheureusement, le format était également plus gourmand en énergie et, comme à tout lancement, assez cher à implanter. Ce qui le rendait difficilement intégrable dans des gammes plus grand public… qui se contentent encore d’un eMMC. 2

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Samsung annonce une baisse de 20% de la consommation de ses puces UFS 3.0 par rapport à l’UFS 2.1

Le JEDEC annonce un UFS 3.0 qui devrait doubler le taux de transfert de son prédécesseur : A 2400 Mo/s théoriques, l’UFS 3.0 rivalise avec les solutions SSD NVMe des PC traditionnels ce qui le rend apte à tous les usages possibles et ne devrait plus limiter les SoC dans leurs appétits de calcul : VR, UltraHD, montage et traitement lourds, tous ces usages complexes qui demandent l’accès à beaucoup de données devraient désormais n’être plus limités que par la puissance de calcul des machines.

L’UFS 3.0 fait appel aux nouvelles puces de stockages flash dont les NAND 3D tout en consommant moins d’énergie que le précédent format. Ces puces devraient donc augmenter la densité des stockages et émettre également moins de chaleur. Le format devrait se déployer dans la première moitié de 2019 avec des modules UFS 3.0 de 128, 256 et 512 Go dans un premier temps. 

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Point écolo : Aucun de ces formats n’est durable, que ce soit l’eMMC ou l’UFS, tous ont le même défaut d’être soudés à la carte mère de sa machine malgré le fait que ces technologies soient condamnées à moyen terme à cause du nombre de cycles d’écritures qu’ils peuvent encaisser. Si les progrès de débits sont évidemment bons à prendre, il serait temps que les constructeurs et le JEDEC prennent conscience des ressources limitées dont nous disposons et proposent des formats amovibles pour tous ces appareils. Un smartphone dont le stockage devient lent et inaccessible ne se voit que rarement car la plupart des utilisateurs changent de modèle avant la déliquescence de leurs machine.

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A gauche une carte amovible UFS, à droite une puce UFS : Mêmes capacités et débits.

Ce n’est pas le cas pour les tablettes ni les ultraportables construits sur des bases d’eMMC. On comprend bien que le souci des fabricants vient de l’épaisseur à proposer pour des tablettes ou des portables qui auront du mal à accepter un système de slots pour stocker des données mais on comprend également assez mal comment on peut tolérer l’impact écologique de la mise au rebut de millions d’objets qui seraient encore fonctionnels si on pensait à la possibilité de les réparer en amont : Avec une batterie amovible et un stockage accessible, un de ces engins pourrait être remis en état facilement pour être encore fonctionnel dans la durée au lieu de le voir encombrer les centres de recyclages dans le meilleur des cas. Peut être que la solution d’un UFS sur un format de cartes MicroSDXC est plus pertinent à l’avenir. Plusieurs constructeurs y travaillent.

Notes :

  1. C’est souvent le cas, l’annonce d’un nouveau format peut prendre du temps avant d’être reconnu, difficile de changer pour un constructeur quand toute sa gamme de produits dépend d’un autre.
  2. A noter également que certains fabricants ont proposé des smartphones haut de gamme en UFS puis ont basculé leur production en eMMC… Les tests étant faits sur les premiers modèles, beaucoup plus rapides…
18 commentaires sur ce sujet.
  • 25 octobre 2018 - 13 h 21 min

    super illustratif la photo du p4 northwood from pinside :)

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  • 25 octobre 2018 - 13 h 44 min

    Grâce à l’intégration dans le format micro SD (avec rétro-compatibilité avec débits réduits) c’est plus l’avenir que le pseudo Nano SD dite NM (Nano Memory) propriétaire que Huawei vient de lancer.

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  • 25 octobre 2018 - 13 h 53 min

    Theoriquement, il existe des :
    * cartes microSD V90 ou V60, V90 signifiant Sequential Write > 90 MB/s et V60 signifiant Sequential Write > 60 MB/s
    * cartes microSD A2 ou A1, A2 signifiant 4000 IO/s en random read et 2000 IO/s en random write (A1, c’est 1500&500)

    Il y a Sandisk qui vient de sortir une carte A2

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  • 25 octobre 2018 - 14 h 16 min

    C’est bien d’avoir souligné l’impact écologique en dénonçant l’obsolescence programmée des mémoires MMC UFS soudées à la carte mère. ;)

    Moi je boycotte depuis de nombreuses années tous les produits Apple comme l’iPhone, l’iPad car ils n’ont toujours pas de lecteur de carte mémoire, c’est quand même affligeant aujourd’hui !!

    Maintenant que l’on est capable de fabriquer des micro-cartes mémoires aussi performantes que des SSD 2.5 pouces, il serait temps que les constructeurs s’adaptent !

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  • 25 octobre 2018 - 14 h 54 min

    hello,
    petite question technique.
    en théorie, si l’on a une microsd (en “external storage”) dans un smartphone (samsung ou autre)
    serait-il possible de mettre un bootloader depuis le fs interne (mémoire interne) du smartphone pour démarrer sur un OS qui serait présent / installé sur une carte microsd (ultra rapide idéalement) ?
    1) histoire de profiter de la vitesse & de l’espace de stockage supérieur
    2) histoire d’éviter le souci de baisse de perfs indiquée dans l’article ?

    raphael

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  • 25 octobre 2018 - 15 h 58 min
  • 25 octobre 2018 - 16 h 17 min

    C’est enfin une très, très Bonne Nouvelle,
    mais il était vraiment temps de se pencher
    sur le remplacement de l’Emmc,
    qui est techniquement obsolète
    depuis déjà 4 ou 5 Ans !!!

    En 2014,les fabricants avaient déjà raté le coche
    en ne lançant pas le nouveau standard de UFS 2.x !

    Donc nous pouvons vraiment espérer qu’en 2020,
    on pourra utiliser et acheter des modules mémoires UFS 3.0 à 2400Mo/s,
    pour des prix raisonnables…
    Ce qui est malheureusement rarement le cas,
    au début de lancement d’un nouveau standard !!!

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  • 25 octobre 2018 - 16 h 19 min

    @Obarthelemy
    ah, merci de l’info ! :-)
    je vais gratter ce truc que je ne connaissais pas.

    plus simplement, sur le principe, j’imaginait dupliquer/dédoubler l’OS installé de base sur la mémoire interne pour l’exécuter sur la mémoire de stockage secondaire via le bootloader.
    pas de souci de pilote :-)

    btw, le multirom permettrait notamment d’avoir 2 OS android d’installés sur une tablette par exemple, style 2 version d’OS différentes si jamais cela présentait un intérêt – versions de programme incompatible avec les nouveaux android et/ou un ancien OS plus rapide, etc.

    a+
    raphael

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  • 26 octobre 2018 - 0 h 02 min

    mieux la nouvelle image :)

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  • 26 octobre 2018 - 0 h 19 min

    Cela fait pas mal d’années qu’il y a une guégerre entre MMC et SD.
    – Tout a commencé avec Sandisk, Siemens et Panasonic, des cartes MMC de quelques ko puis de quelques Mo dans les premiers Appareil photos numériques (j’ai une carte MMC Canon qui annonce fièrement 16Mo)
    – Le format SD a rajouté le côté “secure” qui ne sert à rien, c’était l’époque des DRMs et des MP3. Il a aussi ajouté une interface 4bits, plus rapide. Avant que MMC n’adopte aussi un bus plus large (MMCmobile 8bits)
    – SD et MMC ont eu des variantes de taille réduite : MiniSD, MicroSD, MMCmicro, …

    Contrairement à MMC qui est libre, SD est payant (SD association). Bien que basés sur le même protocole bas niveau, les cartes sont incompatibles. Délibérément. Pour faire payer des licences. Microsoft y a rajouté ses brevets avec le système de fichiers imposé sur les SDXC.

    Tandis que MMC perdait la bataille des cartes média, le format s’est imposé pour les modules soudés “eMMC” qui souvent ne sont pas utilisés avec un système de fichier FAT (donc pas de Microsoft dans la boucle).

    Apparemment les promoteurs d’UFS ont envie de relancer la guerre contre MicroSD. Nouveau standards concurrents avec le SD UHS-2.

    Sandisk vs. Samsung…

    Répondre
  • 26 octobre 2018 - 8 h 33 min

    @Sopilou:
    Je plussois un max (j’ai un iphone mais il est professionnel).
    Une téléphone qui n’est pas également une grosse clé USB est une aberration.
    Une aberration dont se fichent éperdument de nombreux utilisateurs apparemment.

    Cette absence de côté écolo est une aberration affligeante pour l’être humain qui n’en est plus à une contradiction près : tout est en dans l’image n’est-ce pas ?

    D’un côté on parle de sauver la planète (en fait les espèces vivantes car la planète survivra à presque tout, elle car c’est un gros rocher) mais on se complait dans un renouvellement toujours plus rapide de nos outils afin de satisfaire notre propre égo et faire de l’épat vis-à-vis des autres.
    Comment voulez-vous que ça fonctionne ?
    Ce qui est vrai ici pour les équipements nomades l’est également pour les bagnoles (toujours plus grosses, toujours plus polluantes mais toujours plus favorisées par la fiscalité, n’est-ce pas les possesseurs de pick-ups ?).

    Nous sommes des pies qui fondons sur n’importe quoi dès lors que ça brille.
    Et les constructeurs ne font que satisfaire ce désir.
    Ce n’est pas à eux qu’il faut en vouloir mais à nous-mêmes.

    db

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  • 26 octobre 2018 - 11 h 22 min

    L’écologie, c’est du pipeau dans une société occidentale qui n’a que la mot croissance à la bouche.

    L’écologie, ça ne sert qu’à taxer les naifs !

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  • 26 octobre 2018 - 12 h 02 min

    @boby: Bravo, belle vision !

    Répondre
  • 26 octobre 2018 - 15 h 01 min

    @Pierre Lecourt: j’ai meme pas eu un merci pour le p4 northwood 478…. snif….

    sinon pas d’accord on peut conjuguer ecologie et croissance : exemple audi et le diesel synthetique….
    et franchement j’ai pas été chercher l’exemple loin doit y en avoir des centaines…

    encore heureux que croissance et ecologie peuvent fonctionner ensemble sinon pas un seul industriel tenterai la trasition ou les recherches même de façon anecdotique….

    bref….on peu pas convaincre les blasé Pierre :)

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  • 26 octobre 2018 - 15 h 04 min

    @gaduc:
    tu m’étonnes que l’état favorise les pick up et autres grosse cylindrées, une fois vendu laisse tomber la rente avec la taxe sur les carburants, ils sont pas bêtes les mecs :)
    c’est mieux que les dosettes nespresso les automobilistes et les fumeurs :)

    Répondre
  • 27 octobre 2018 - 14 h 24 min

    @OCMan:

    et puis comme disait Coluche : “Tant qu’il y a des cons qui achètent…”

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  • 29 octobre 2018 - 18 h 37 min

    Il est en fait absolument scandaleux de souder des supports a duree de vie limitee sur carte mere! Faudrait dans nos societes soi-disant avancees punir les fabricants de ce type de produits. Si si.

    Sur les 2 netbooks qu il me reste le processeur est soude, pas de probleme avec ca. Par contre la ram est soudee aussi et la j ai plus de peine.
    Cela etant ces deux engins etant tellement lents meme sous lubuntu il devient quasi impossible de les utiliser, leurs rams arrivent au bout?

    Au fait bravo boby je plussoie

    Répondre
  • 15 novembre 2018 - 13 h 12 min

    […] de prendre en charge de gros débits de données avec une compatibilité UFS complète et notamment les futurs stockages UFS 3.0 très prometteurs. D’un point de vue réseau on reste sur une solution classique autour […]

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