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UFS中文文档-通用闪存.pdf
2018年1月
价格：联系JEDEC
桌子
前言
介绍
1通用闪存（UFS）
41范围
122规范性引用文件
333术语和定义
713术语和定义（续）
813.1缩略语
1063.3关键词
1403.4缩写
1444引言
1484.1一般特征
1774.2接口特点
1934.3功能特点
图5.1-UFS顶层架构
2145.1.1应用层
2225.1.2 UFS设备管理器
2315.1.3服务接入点
234•UDM\U SAP公司
图5.2-UDM\U SAP的使用
图5.3-UIOèU SAP的使用
2555.1.5 UDM\U SAP系统
2615.1.6 UFS传输协议层
2725.1.7 UFS互连层
2785.1.8 UFS拓扑
2815.2 UFS系统模型
图5.4-UFS系统模型
5.3系统引导和枚举
3065.4 UFS互连（UIC）层
3095.4.1 UFS物理层信号
319表5.1-UFS信号
339表5.2-ManufactureId和DeviceClass属性
3695.5.1.1客户机-服务器模型
3975.5.1.1客户机-服务器模型（续）
图5.5-SCSI域类图
图5.6-UFS域类图
4225.5.1.4 SCSI命令模型
4315.5.1.5 SCSI任务管理功能
4385.6 UFS应用和命令层
482 6 UFS电气：时钟、复位、信号和电源
图6.1-UFS装置框图
6.1 UFS信号（续）
497 6.2复位信号
500表6.2-重置信号电气参数
6.3电源
504 6.3电源（续）
5256.4参考时钟（续）
设备接收器
设备发送器
图6.3-bRefClkGatingWaitTime
5496.4参考时钟（续）
图6.4-时钟输入电平、上升时间和下降时间
表6.5-HS突发率
5626.4.2基准时钟生成的主机控制器要求（续）
571表6.7-电荷泵电容器说明
5766.6绝对最大直流额定值和工作条件
581表6.9-绝对最大直流额定值和工作条件
5857.1.1上电复位
图7.1-上电复位
图7.2-硬件重置
图7.3-重置交流计时表7.1-重置计时参数
6047.1.3端点重置
图7.4-端点重置
7.1.5主机UniPro热复位
图7.5-逻辑单元复位
640 7.1.6重置和设备行为总结
643表7.2-复位状态
645表7.3-UniPro属性、UFS属性和UFS标志重置
647.2通电斜坡
图7.6-上电斜坡
图7.7-断电斜坡
703 7.4.1.1有功功率模式
722 7.4.1.1有功功率模式（续）
738 7.4.1.2空闲功率模式
744 7.4.1.3预有功功率模式
759 7.4.1.4 UFS休眠电源模式
775 7.4.1.5预睡眠电源模式
792 7.4.1.6 UFS断电电源模式
805 7.4.1.7预断电电源模式
823 7.4.1.8电源模式状态机
图7.8-电源模式状态机
从通电到激活的转换
7.4.1.8.2从预激活电源模式转换从预激活电源模式转换为激活电源模式
837.4.1.8.3从有功功率模式转换
845从活动到预断电的转换
8487.4.1.8.4从空闲功率模式过渡
8517.4.1.8.5从预睡眠电源模式转换
856从睡前到睡眠的过渡
8587.4.1.8.6从UFS睡眠电源模式转换
862从UFS睡眠过渡到预断电
865 7.4.1.8.7从预断电电源模式过渡
870从预断电过渡到断电
873 7.4.1.8.8从UFS-断电模式转换
877.4.1.8.9 SCSI命令和UPIU事务
892 7.4.1.9对SCSI命令的响应
895表7.5-设备已知逻辑单元对SSU命令的响应
8997.4.1.9对SCSI命令的响应（续）
902表7.7-每种电源模式的可轮询感测数据
909表7.8-启动-停止装置命令
913表7.9-开始-停止单位字段
915 7.4.3电源模式控制
920表7.11-设备描述符参数
922 7.4.3电源模式控制（续）
934表7.12-电源参数描述符字段
936表7.13-功率参数元件格式
938 7.4.4逻辑单元电源条件
956表7.14-逻辑单元对SCSI命令的响应
963 8 UFS UIC层：MIPI M-PHY
974图8.1-I/O终端的简化示例
980 8.2驱动级别
985 8.3物理层状态机
8.8电气特性
8.8.2接收机特性
图9.1-UniPro内部分层视图（a）和UniPro黑盒视图（b）
9.6.1UniPro PHY适配器（续）
图9.2-物理车道连接
9.6.3UniPro网络层
10.6通用UFS协议信息单元格式
表10.3-UFS协议信息单元的一般格式
表10.7-任务属性定义
10.7.2.1基本标题（续）
图10.1-数据输出传输示例
图10.2-数据传输示例
表10-21-准备转移UPIU
图10.3-准备传输UPIU序列示例
10.7.6任务管理请求UPIU
表10.22-任务管理请求UPIU
表10.24-任务管理输入参数
10.7.7任务管理响应UPIU
表10.25-任务管理响应UPIU
表10.26-任务管理输出参数
表10.27-任务管理服务响应
10.7.9查询响应UPIU（续）
10.7.9查询响应UPIU（续）
10.7.9查询响应UPIU（续）
10.7.11不出UPIU
表10.56-NOP输出UPIU
10.7.12NOP和UPIU
表10.57-UPIU中的NOP
10.7.13数据输出传输规则（续）
2583 10.7.13数据输出传输规则（续）
图10.6-数据输出传输规则2示例
2592 10.7.13数据输出传输规则（续）
图10.8-UFS SCSI域
10.8.3众所周知的逻辑单元定义
10.8.4逻辑单元寻址
图10.9-逻辑单元寻址
图10.10-SCSI写入
图10.11-SCSI读取
表10.62-UAC上异常行为的命令
图10.12-无数据阶段的命令
表10.64-发送SCSI命令传输协议服务
表10.65-SCSI命令接收传输协议
表10.67-命令完成接收的传输协议服务
表10.69-传输协议服务中的数据
10.9.7.2传输协议服务中的数据（续）
图10.13-命令+读取数据阶段1/2
图10.14-命令+读取数据阶段2/2
表10.71-数据输出接收传输协议服务
10.9.7.4数据输出接收传输协议服务（续）
图10.15-命令+写入数据阶段½
图10.16-命令+写入数据阶段2/2
10.9.8任务管理功能过程调用
表10.72-任务管理功能过程调用
表10.73-SCSI传输协议服务响应
图10.17-任务管理功能
表10.74-发送任务管理请求SCSI传输协议服务请求
图10.18-UFS查询功能
11.3.3.1模式选择命令参数
11.3.4.1模式检测命令参数
11.3.4.2页面控制功能
11.3.9.2读取容量（16）参数数据
11.3.12.4报表参数数据格式
11.3.12.6报告LUN状态响应
11.3.12.7UFS LUN格式
11.3.14.1写入（6）命令参数
11.3.14.2写入（6）命令数据传输
11.3.15.2写入（10）命令数据传输
11.3.15.3写入（10）命令状态响应
o数据保护（永久、上电、安全写保护等）
11.3.16.1写入（16）命令参数
11.3.16.2写（16）命令数据传输
11.3.17.2感知数据
11.3.17.3感应键
11.3.17.4请求感知状态响应
11.3.26.2取消映射块描述符
在UFS标准中，错误历史关系总是建立和有效的。
4100表11.53-错误历史目录条目
11.3.28写入缓冲区命令
表11.54-写入缓冲区命令
表11.57-模式页代码使用
表11.62-第0页格式参数
表11.64-子页格式参数
表11.75-模式页策略描述符
12.2.3.4擦拭装置
12.2.3.5bProvisioningType参数
12.4卢比
12.4.2RPMB已知逻辑单元描述
12.4.3.1 RPMB资源（续）
12.4.4.2MAC计算
12.4.4.3消息数据帧传送
12.4.5安全协议输入/输出命令
图12.2-请求类型消息传递
图12.3-响应类型消息传递
图12.4-认证密钥编程流程
图12.5-读取计数器值流
12.4.6.5认证数据写入（续）
图12.4-认证数据写入流
12.4.6.6认证数据读取（续）
图12.6-认证数据读取流
图12.7-经过身份验证的安全写保护配置块写入流
12.4.6.8认证安全写保护配置块读取（续）
图12.8-经过身份验证的安全写保护配置块读取流
13.1.2启动配置（续）
图13.2-引导的UFS设备内存组织示例
图13.3-设备初始化和引导程序序列图
13.1.7安全
13.2逻辑单元管理
13.2.2逻辑单元特性
5379 13.2.2逻辑单元特性（续）
13.3逻辑块配置
13.3.2完全资源调配
13.3.3自动精简配置
13.4.6动态设备容量
13.4.6.1实施
13.4.9.2启动和方向模式
13.4.9.3大单位模式
13.4.9.4可靠性模式
13.4.15温度事件通知
图13.7-变压吸附流程
图13.8-PSA状态机
图14.1-描述符组织
图14.2-读取请求描述符
图14.3-写入请求描述符
表14.3-逻辑单元描述符格式
14.2旗帜（续）
14.3属性（续）
15 UFS机械标准
附录B（资料性附录）规范修订之间的差异
B.1.2第2节“规范性引用文件”的变更
B.1.3UFS 2.1中已定义特性的更改
B.2JESD220C与其前身JESD220B之间的变化（2013年9月）
B.2.2第2节“规范性引用文件”的变更
B.2.3ufs2.0中已经定义的特性的变化
B、 2.3 UFS 2.0中已定义特性的变化（续）
B、 2.3 UFS 2.0中已定义特性的变化（续）
14.1.6.3“配置描述符”，增加了三个配置描述符和bconfdesccinue参数。
B.3JESD220B与其前身JESD220A之间的变化（2012年6月）
B.3.2第2节“规范性引用文件”的变更
B.3.3ufs1.1中已经定义的特性的变化
B、 3.3 UFS 1.1中已定义特性的变化（续）
B、 3.3 UFS 1.1中已定义特性的变化（续）
每一个标准
通用闪存（UFS）3.0版
JES220D型
（JESD220C修订版，2016年3月）
2018年1月
JEDEC固态技术协会
通知
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查和批准的材料。
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协助采购商在最短的时间内选择和获得适当的产品供JEDEC成员以外的人使用，从而为公众利
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务。
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商的角度。在JEDEC组织内，有一些程序可以进一步处理JEDEC标准或出版物，并最终成为
ANSI标准。
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弗吉尼亚州阿灵顿22201-2107
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通用闪存（UFS）
目录
1
2
3
3
3.1
3.1
3.2
3.3
3.4
4
4.1
4.2
4.3
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.4.1
5.4.2
5.4.3
5.5
5.5.1
5.6
5.7
6
6.1
6.2
6.3
6.4
6.4
6.4.1
6.4.2
6.5
6.6
7
7.1
7.1.1
7.1.2
7.1.3
7.1.4
Scope
Normative Reference
Terms and Definitions
Terms and Definitions (cont’d)
Acronyms
Acronyms (cont’d)
Conventions
Keywords
Abbreviations
Introduction
General Features
Interface Features
Functional Features
UFS Architecture Overview
UFS Top Level Architecture
UFS System Model
System Boot and Enumeration
UFS Interconnect (UIC) Layer
UFS Physical Layer Signals
MIPI UniPro
MIPI UniPro Related Attributes
UFS Transport Protocol (UTP) Layer
Architectural Model
UFS Application and Command Layer
Mechanical
UFS Electrical: Clock, Reset, Signals and Supplies
UFS Signals
Reset Signal
Power Supplies
Reference Clock
Reference Clock (cont’d)
HS Gear Rates
Host Controller requirements for reference clock generation
External Charge Pump Capacitors (Optional)
Absolute Maximum DC Ratings and Operating Conditions
Reset, Power-up and Power-down
Reset
Power-on Reset
Hardware Reset
EndPointReset
Logical Unit Reset
-我-
JEDEC Standard No. 220D
页码
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30
30
31
32
33
JEDEC Standard No. 220D
7.1.5
7.1.6
7.2
7.3
7.4
7.4.1
7.4.2
7.4.3
7.4.4
8
8.1
8.2
8.3
8.4
8.4.1
8.4.2
8.5
8.5.1
8.6
8.7
8.8
8.8.1
8.8.2
9
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.6.1
9.6.2
9.6.3
9.6.4
9.6.5
9.6.6
10
10.1
10.2
10.2.1
10.2.2
10.2.3
10.3
10.4
10.5
10.5
Host UniPro Warm Reset
Summary of Resets and Device Behavior
Power up ramp
Power off ramp
UFS Device Power Modes and LU Power Condition
Device Power Modes
Power Management Command: START STOP UNIT
Power Mode Control
Logical Unit Power Condition
UFS UIC Layer: MIPI M-PHY
Termination
Drive Levels
PHY State machine
HS Burst
HS Prepare Length Control
HS Sync Length Control
PWM Burst
LS Prepare Length Control
Adapt
UFS PHY Attributes
Electrical characteristics
Transmitter Characteristics
Receiver Characteristics
UFS UIC Layer: MIPI Unipro
Overview
Architectural Model
UniPro/UFS Transport Protocol Interface (Data Plane)
UniPro/UFS Control Interface (Control Plane)
UniPro/UFS Transport Protocol Address Mapping
Options and Tunable Parameters of UniPro
UniPro PHY Adapter
UniPro Data Link Layer
UniPro Network Layer
UniPro Transport Layer
UniPro Device Management Entity Transport Layer
UniPro Attributes
UFS Transport Protocol (UTP) Layer
Overview
UTP and UniPro Specific Overview
Phases
Data Pacing
UniPro
UFS Transport Protocol Transactions Overview
Service Delivery Subsystem
UPIU Transactions
UPIU Transactions (cont’d)
-二-
33
34
35
36
37
37
45
47
49
50
50
50
50
51
51
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51
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51
51
54
54
54
55
55
55
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58
59
59
60
60
61
61
62
63
63
64
64
64
64
65
65
65
66
10.6
10.6.1
10.6.2
10.7
10.7.1
10.7.2
10.7.3
10.7.4
10.7.5
10.7.6
10.7.7
10.7.8
10.7.9
10.7.10
10.7.11
10.7.12
10.7.13
10.7.13
10.7.13
10.7.13
10.8
10.8.1
10.8.2
10.8.3
10.8.4
10.8.5
10.8.6
10.8.7
10.8.8
10.8.9
10.9
10.9.1
10.9.2
10.9.3
10.9.4
10.9.5
10.9.6
10.9.7
10.9.8
10.9.9
11
11.1
11.1.1
11.2
11.3
11.3.1
General UFS Protocol Information Unit Format
Overview
Basic Header Format
UFS Protocol Information Units
Command UPIU
Response UPIU
Data Out UPIU
Data In UPIU
Ready to Transfer UPIU
Task Management Request UPIU
Task Management Response UPIU
Query Request UPIU
Query Response UPIU
Reject UPIU
NOP OUT UPIU
NOP IN UPIU
Data out transfer rules
Data out transfer rules (cont’d)
Data out transfer rules (cont’d)
Data out transfer rules (cont’d)
Logical Units
UFS SCSI Domain
UFS Logical Unit Definition
Well Known Logical Unit Definition
Logical Unit Addressing
Well Known Logical Unit Defined in UFS
Translation of 8-bit UFS LUN to 64-bit SCSI LUN Address
SCSI Write Command
SCSI Read Command
Unit Attention Condition
Application Layer and Device Manager Transport Protocol Services
UFS Initiator Port and Target Port Attributes
Execute Command procedure call transport protocol services
SCSI Command transport protocol service
SCSI Command Received transport protocol
Send Command Complete transport protocol service
Command Complete Received transport protocol service
Data transfer SCSI transport protocol services
Task Management Function procedure calls
Query Function transport protocol services
UFS Application (UAP) Layer – SCSI Commands
Universal Flash Storage Command Layer (UCL) Introduction
The Command Descriptor Block (CDB)
Universal Flash Storage Native Commands (UNC)
Universal Flash Storage SCSI Commands
General information about SCSI commands in UFS
-三-
JEDEC Standard No. 220D
67
68
68
73
73
76
85
88
91
94
96
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111
123
125
127
129
130
131
132
133
133
133
134
134
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138
139
140
140
141
142
143
144
145
146
150
156
159
159
159
159
160
161
JEDEC Standard No. 220D
INQUIRY Command
MODE SELECT (10) Command
MODE SENSE (10) Command
READ (6) Command
READ (10) Command
READ (16) Command
READ CAPACITY (10) Command
READ CAPACITY (16) Command
START STOP UNIT Command
TEST UNIT READY Command
REPORT LUNS Command
VERIFY (10) Command
11.3.2
11.3.3
11.3.4
11.3.5
11.3.6
11.3.7
11.3.8
11.3.9
11.3.10
11.3.11
11.3.12
11.3.13
11.3.14 WRITE (6) Command
11.3.15 WRITE (10) Command
11.3.16 WRITE (16) Command
REQUEST SENSE Command
11.3.17
FORMAT UNIT Command
11.3.18
PRE-FETCH (10) Command
11.3.19
PRE-FETCH (16) Command
11.3.20
SECURITY PROTOCOL IN Command
11.3.21
SECURITY PROTOCOL OUT Command
11.3.22
SEND DIAGNOSTIC Command
11.3.23
SYNCHRONIZE CACHE (10) Command
11.3.24
SYNCHRONIZE CACHE (16) Command
11.3.25
UNMAP Command
11.3.26
READ BUFFER Command
11.3.27
11.3.28 WRITE BUFFER Command
11.4
11.4.1
11.4.2
11.5
11.5.1
11.5.2
11.5.3
11.5.4
12
12.1
12.2
12.2.1
12.2.2
12.2.3
12.3
12.3.1
12.3.2
12.4
12.4.1
Mode Pages
Mode Page Overview
UFS Supported Pages
Vital product data parameters
Overview
VPD page format
Supported VPD Pages VPD page
Mode Page Policy VPD page
UFS Security
UFS Security Feature Support Requirements
Secure Mode
Description
Requirements
Implementation
Device Data Protection
Description and Requirements
Implementation
RPMB
Introduction
161
164
166
169
170
172
174
176
180
181
182
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-四-
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