UFS 3.0 “스마트폰 데이터 전송속도 2배 빨라진다”

2배 더 빠른 데이터 전송 시대가 열린다. 반도체 기술 규격 표준화를 추진하는 기관인 JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)가 차세대 메모리 스토리지 규격인 UFS 3.0을 발표한 것.

UFS(Universal Flash Storage)는 스마트폰이나 태블릿 같은 모바일 기기나 차량용 시스템 같은 저전력이나 절전 성능을 요구하는 애플리케이션 실행을 위해 설계한 인터페이스다. 고속 직렬 인터페이스와 프로토콜을 통해 처리량과 시스템 성능을 높일 수 있는 건 물론. 이런 이유로 고성능 스마트폰을 중심으로 저장장치 인터페이스를 eMMC에서 UFS로 바꾸는 추세다.

https://www.jedec.org/news/pressreleases/jedec-publishes-universal-flash-storage-ufs-ufshci-version-30-and-ufs-card

요즘에는 PC용 저장장치로 SSD를 이용한다. SSD는 빠르다. 하지만 전력 소비도 많아 모바일 기기에선 쓰이지 않는다. 이런 SSD를 대신하는 건 소비전력이 낮은 eMMC다. 문제는 SSD보다 데이터 전송속도가 느리다는 게 흠이다. UFS가 등장한 이유다. 쉽게 말해 SSD 속도와 eMMC의 전력 효율을 모두 겸한 것이다.

지금까지 책정된 표준은 UFS 2.1. 하지만 지난 1월 30일 JEDEC가 UFS 3.0을 발표한 것이다. UFS 3.0은 M-PHY HS-Gear4을 채택해 1레인당 레이터 전송 속도가 11.6Gbps에 이른다. 이전 M-PHY HS-Gear3의 5.8Gbps와 견주면 2배 성능이 높아진 것이다. 여기에 2차선을 지원하기 때문에 데이터 전송속도는 다시 2배인 23.2Gbps가 된다.

UFS 3.0은 그 뿐 아니라 MIPI M-PHY v4.1과 QoS를 지원해 통신 채널 모니터링과 안정적인 링크 통신을 기대할 수 있다. 또 2.5V VCC 전원을 통해 저전력화, 영하 40도에서 영상 105도에 이르는 광범위한 온도 범위를 지원하고 호스트 제어 장치를 추가하는 등 온도 변화가 심한 차량용 제품에서도 데이터 신뢰도를 높일 수 있다.

앞서 언급했듯 고성능 스마트폰을 중심으로 UFS 적용은 늘어나고 있다. 용량도 커지고 있는 건 물론이다. 실제로 지난해 12월 삼성전자가 512GB eUFS 양산을 시작했다고 발표하기도 했다. 이 제품은 순차읽기 860MB/sec, 쓰기 255MB/sec를 지원한다. 5GB짜리 풀HD 동영상이라면 SSD로 전송하는 데 걸리는 시간은 6초에 불과하다. 마이크로SD카드보다 8배에 달하는 빠른 데이터 전송이 가능한 것이다. 또 마이크로SD카드의 랜덤 액세스 속도가 100IOPS인 데 비해 이 제품은 읽기 42000IOPS, 쓰기 40000IOPS를 지원한다. 400배에 달하는 데이터에 대한 빠른 임의 접근이 가능하다는 얘기다.

UFS가 도입되면 어떤 변화가 일어날까. 아이폰 같은 제품을 봐도 알 수 있듯 벌써 최대 용량은 256GB에 이른다. 앞선 예에서 보듯 삼성전자는 512GB를 발표했다. 안드로이드 같은 경우 마이크로SD로 용량을 확장하지만 UFS를 이용하면 대용량을 쓰면서 마이크로SD를 선택할 경우 발생할 수 있는 시스템 성능 한계를 극복할 수 있다.

또 UFS 3.0의 데이터 전송 속도는 이론상으론 기존 UFS 2.1보다 2배인 2.9GB/sec다. 이 정도라면 4K 60프레임이나 해상도 7680×4320 8K 동영상 혹은 가상현실 헤드셋 등 고성능 저장장치 사양을 요구하는 콘텐츠를 모바일 기기에서도 다룰 수 있게 될 것으로 보인다.