WD iNAND EU521: UFS 3.1 mit SLC-Turbo bereit für 5G-Smartphones

Erst vor einigen Wochen wurde mit UFS 3.1 eine neue Revision des Speicherstandards Universal Flash Storage verabschiedet. Jetzt hat Western Digital mit dem iNAND EU521 sein erstes UFS-3.1-Produkt vorgestellt. Der für Smartphones bestimmte Flash-Speicher mit 128 GB oder 256 GB Speicherplatz sei nun fit für 5G.

Der Mobilfunkstandard 5G verspricht Datenübertragungsraten von bis zu 10 Gbit/s (brutto) und deutlich reduzierte Latenzen gegenüber 4G. Damit die Leistung voll ausgenutzt werden kann, muss aber auch das Smartphone entsprechend gerüstet sein und nicht nur das passende 5G-Modem, sondern auch potenten Massenspeicher besitzen.

UFS 3.1 für das volle Potenzial von 5G

Wie Western Digital erklärt, genügt die Leistung von UFS 2.1 zwar schon fast, um zumindest die maximale Datenrate von 5G zu bewältigen, doch erst mit UFS 3.0 sei der volle Durchsatz möglich. Die Änderungen mit UFS 3.1 seien wiederum nötig, um auch abseits des reinen Lesens und Speicherns von Daten das volle Potenzial von 5G nutzen zu können, schreibt der Hersteller in seinem Blog. Denn das „Erschaffen und Teilen von Daten“ stehe immer mehr im Fokus.

Mit der Spezifikation UFS 3.1 hat das Speichergremium JEDEC Ende Januar einige Neuerungen eingeführt, die Leistung und Leistungsaufnahme des Smartphone-Speichers betreffen.

Neuerungen mit UFS 3.1 laut JEDEC

• Write Booster: a SLC non-volatile cache that amplifies write speed
• DeepSleep: a new UFS device low power state targeting lower cost systems that share UFS voltage regulators with other functions
• Performance Throttling Notification: allows the UFS device to notify the host when storage performance is throttled due to high temperature

Ein Punkt ist der sogenannte „Write Booster“, was nichts anderes als einen SLC-Cache bedeutet, wie er etwa bei SSDs gang und gäbe ist. Dabei wird ein Teil des NAND-Flash im SLC-Modus (Single Level Cell) mit nur einem Bit pro Speicherzelle betrieben, was insbesondere Schreibvorgänge deutlich beschleunigt. Erst in Leerlaufphasen werden die Daten in regulärer Weise dauerhaft gesichert. Für den Anwender bedeutet das Zwischenspeichern spürbar mehr Leistung, solange die Daten in den begrenzten SLC-Puffer passen. Für Hersteller bedeutet es außerdem, günstigeren, aber langsameren Multi-Level-Cell-Speicher mit mehreren Bit pro Zelle und mehr Speicherplatz einsetzen zu können. Praktisch alle Consumer-SSDs mit TLC-NAND (3 Bit/Zelle) besitzen einen solchen Pseudo-SLC-Cache, der bei QLC-NAND (4 Bit/Zelle) noch mehr Bedeutung gewinnt.

WD iNAND EU521 schreibt 800 MB/s im Cache

Im Falle des iNAND EU521 von Western Digital handelt es sich um nicht näher spezifizierten 3D-NAND der vierten Generation (BiCS4) mit einer 96-Layer-Architektur, die gemeinsam mit Partner Kioxia (ehemals Toshiba Memory) entwickelt wurde und sowohl als TLC- als auch QLC-Variante angeboten wird. Die maximale Schreibleistung im SLC-Turbo, den WD „SmartSLC“ nennt, wird mit 800 MB/s angegeben. Der iNAND EU521 misst sowohl mit 128 GB als auch mit 256 GB Kapazität 11,5 × 13 × 1,0 mm im BGA-Package. Ein Datenblatt (PDF) liefert weitere technische Eckdaten.

Es ist nur eine Frage der Zeit, bis auch Samsung und SK Hynix ihre ersten UFS-3.1-Produkte vorstellen.