Следующий стандарт UFS будет включать поддержку искусственного интеллекта

Следующий стандарт Universal Flash Storage (UFS) еще не выпущен, но организация по стандартизации, курирующая его, сделала нехарактерный шаг, раскрыв свои цели для версии 5.0, которая включает поддержку искусственного интеллекта.

В ходе брифинга для EE Times представители JEDEC Solid State Technology Association рассказали, чего можно ожидать от почти готового стандарта UFS, который призван обеспечить более быстрый доступ к данным и повышенную производительность по сравнению со своим предшественником, сохраняя при этом совместимость с оборудованием UFS 4.x.

Среди ожидаемых характеристик - увеличение последовательной производительности до 10,8 ГБ/с для удовлетворения потребностей искусственного интеллекта.

Для достижения этих улучшений JEDEC использует спецификации MIPI Alliance для формирования уровня межсоединений. UFS 5.0 включает в себя предстоящую спецификацию MIPI M-PHY версии 6.0 и спецификацию UniPro версии 3.0.

M-PHY 6.0 включает высокоскоростную передачу данных 6 (HS-G6), которая поддерживает скорость передачи данных, вдвое превышающую предыдущую максимальную скорость передачи данных HS-G5, что позволит обеспечить пропускную способность интерфейса UFS на уровне 46.6 Гбит/с на полосу и поддерживать эффективную работу чтения/записи до 10,8 ГБ/с для UFS 5.0 на двух полосах M-PHY.

Включение M-PHY 6.0 также позволит UFS 5.0 интегрировать выравнивание каналов для более надежной целостности сигнала и отдельную шину питания для обеспечения шумоизоляции между PHY и подсистемой памяти, что упрощает интеграцию системы.

Бруно Трематоре, сопредседатель комитета JC-64 по встраиваемым устройствам хранения данных и съемным картам памяти, говорит, что в ходе эволюции UFS также была увеличена пропускная способность, чем ожидалось или требовалось в промышленности до сих пор. "ИИ - это ненасытный монстр".

Трематоре говорит, что смартфоны не конкурируют с полноценными серверами по производительности или емкости, но все больше ИИ выполняется на портативных устройствах. "Если память быстрее, на ней можно разместить более крупную модель".

По словам Трематоре, мобильные устройства и автомобили предъявляют схожие требования к UFS, включая необходимость передачи сигналов на высоких скоростях между процессорами и памятью. MIPI предоставляет гайки и болты, чтобы помочь JEDEC создать приложение для оптимизации этого процесса.

Кристиан Гилленског, также являющийся сопредседателем комитета, говорит, что впечатления, которые люди ожидают получить от смартфонов с поддержкой искусственного интеллекта, также проецируются на автомобильный мир. "Когда человек садится в машину и нажимает кнопку запуска или поворачивает ключ, он ожидает немедленного ответа", - сказал он.

По словам Гилленскога, приложения для перевода языков на смартфонах являются прекрасной иллюстрацией ожидаемого пользовательского опыта. "Мы сразу же хотим видеть, что язык переводится, что я могу общаться с тем, с кем я хочу общаться".

По его словам, гигабайты, необходимые для загрузки этих моделей, весьма значительны. "Они очень велики по сравнению с традиционными приложениями. Самым большим фактором является время, необходимое для загрузки LLM, и вот тут-то новая UFS 5.0 и проявляет себя".

По словам Гилленскога, предлагаемые 10,8 ГБ/с для UFS 5.0 позволят пользователям загружать приложения с той скоростью, которую они ожидают.

Но приложения для смартфонов еще не настолько велики. По его словам, цель UFS 5.0 - иметь некоторый запас прочности.

По словам Гилленскога, более высокие скорости на линии связи не только удовлетворяют требованиям искусственного интеллекта, но и помогают снизить энергопотребление. "Если вы можете увеличить скорость соединения, то это уменьшает время активной работы системы. Меньшее время активной работы системы экономит электроэнергию."

По его словам, некоторые заказчики выбирают UFS из-за ее энергоэффективности. Это особенно важно для устройств малого форм-фактора, работающих от аккумуляторов, - и не только для смартфонов, но и для периферийных устройств, которые при необходимости могут быстро обрабатывать данные и переходить в спящий режим. "Вы хотите сохранить энергию и получить функциональность на весь день", - говорит Гилленског.

Ротем Села, еще один заместитель председателя комитета JEDEC JC-64, говорит, что развитие UFS зеркально отражает развитие eMMC, когда речь идет об энергопотреблении. "Мы всегда помним об энергопотреблении для нашей экосистемы".

По словам Гилленскога, стандарт также продолжает предоставлять клиентам возможности для создания стратегий безопасности, включая защиту данных в состоянии покоя.

По его словам, в UFS 5.0 будут добавлены возможности встроенного хеширования. "Вы сможете сверяться с хэшем, чтобы убедиться, что данные, которые вы только что прочитали, - это те данные, которые вы записали".

По словам Селы, встроенное хэширование более эффективно и способствует общему повышению производительности, включая ускорение работы искусственного интеллекта, поскольку оно выполняется аппаратными, а не программными средствами.

По его словам, предсказать будущие потребности UFS в долгосрочной перспективе непросто - требования искусственного интеллекта значительно возросли и остаются непредсказуемыми. "Никто толком не знает, каковы будут точные требования", - говорит Села. "С помощью этих стандартов мы даем рынку возможность для творчества."

JEDEC опубликовала UFS 4.0 в 2023 году и выпустила обновление 4.1 в декабре 2024 года.

Эта статья была первоначально опубликована на сайте EE Times.

Гэри Хилсон - писатель-фрилансер и редактор, написавший тысячи статей для печатных и пиксельных изданий по всей Северной Америке. В сферу его интересов входят программное обеспечение, корпоративные и сетевые технологии, научные исследования и образование, экологичный транспорт и новости сообщества. Его статьи публиковались в журналах Network Computing, InformationWeek, Computing Canada, Computer Dealer News, Toronto Business Times, Strategy Magazine и Ottawa Citizen.