Samsung UFS 5.0: 10,8 ГБ/с в мобильном корпусе 7,5×13 мм
Двухлинейный интерфейс UFS 5.0 выводит встроенную флеш-память на последовательное чтение до 10.8 ГБ/с и запись до 9.5 ГБ/с. Samsung связывает прирост с M-PHY 6.0, протоколом UniPro 3.0 и PAM4, а заявленная на той же скорости чтения энергоэффективность выросла на 40%. Пиковая цифра упирается в качество высокоскоростного канала, контроллер и режим работы NAND.
Samsung раскрыла параметры UFS 5.0 — следующего поколения встроенной флеш-памяти для мобильных устройств. Микросхема в корпусе 153-FBGA размерами 7.5×13×0.9 мм заявлена в вариантах 512 ГБ и 1 ТБ. Пиковая последовательная скорость чтения составляет 10.8 ГБ/с, записи — 9.5 ГБ/с. Для сравнения с UFS 4.1 производитель указывает более чем двукратный прирост последовательного чтения и записи, а также пятикратный рост random read.
Физический уровень UFS 5.0 построен на MIPI M-PHY 6.0 в режиме HS-G6, транспортный протокол — UniPro 3.0. Интерфейс использует две линии. MIPI задаёт для HS-G6 скорость до 46.694 Гбит/с на линию; две линии дают 93.388 Гбит/с, или 11.674 ГБ/с до учёта служебного обмена. Поэтому уровень 10.8 ГБ/с соответствует предельной полезной пропускной способности интерфейса, а не произвольному значению контроллера Samsung. Kioxia ранее приводила для собственного UFS 5.0 почти ту же расчётную величину для двух линий.
Основное изменение на PHY-уровне — PAM4-сигналинг. Четыре амплитудных состояния переносят два бита за символ, увеличивая скорость при заданной полосе канала. Цена такого перехода видна в требованиях к электрическому тракту. Расстояние между уровнями уменьшается, запас по шуму и нелинейности передатчика сокращается, а потери, отражения и межсимвольная интерференция на линии становятся заметнее. M-PHY 6.0 предусматривает обучение канала и эквализацию. В спецификации также появились 1b1b-кодирование, RS-FEC, CRC-64 и механизмы выравнивания линий на уровне UniPro 3.0. Скорость UFS 5.0 формируется совокупностью этих механизмов, режимом PAM4 и работой контроллеров на обеих сторонах канала.
Samsung заявляет 40% рост энергоэффективности при одинаковой производительности последовательного чтения относительно UFS 4.1. В анонсе упомянуты clock gating, многовольтное питание, оптимизация сигналинга, интерфейсной эффективности и power integrity. Для компактного накопителя этот пункт определяет практическую применимость высоких скоростей: передача почти 10 ГБ/с требует питания PHY, контроллера и NAND с контролируемыми просадками напряжения, а выделяемая энергия ограничена тепловым бюджетом смартфона.
Абсолютные показатели относятся к внутренним лабораторным измерениям Samsung со стандартными бенчмарками компании. В готовом устройстве файловая скорость будет зависеть от очереди запросов, состояния SLC-кэша, степени заполнения NAND, фоновой сборки мусора, температуры и ограничений SoC. Пятикратный random read пока остаётся заявлением производителя: опубликованных независимых тестов конкретной микросхемы нет.
UFS 5.0 стандартизируется JEDEC и не является проприетарным интерфейсом Samsung. Массовое производство своего решения Samsung планирует начать в IV квартале 2026 года. Первые реализации покажут, насколько устойчиво двухлинейный PAM4-канал сохранит заявленную пропускную способность внутри мобильной платформы при длительной нагрузке и ограниченном тепловом отводе.