閃存是智能手機最重要的組件之一，每個新版本都會帶來更高的內存容量和性能。近年來采用最快的閃存技術是通用閃存（UFS），UFS v2.1提供~11Gbps的最大數據速率。 JEDEC提出了更快的下一代UFS v3.0，它使用MIPI UniPro v1.8（統一協議）和MIPI M-PHY v4.1作為互連層。

UFS v3.0 可以利用 MIPI UniPro v23.4 的兩條可用的 MIPI M-PHY v1.1 傳輸線來實現 ~8Gbps 的最高數據傳輸速率。MIPI UniPro是一種高速、低功耗的移動芯片到芯片互連技術。因此，如果您正在開發閃存產品，那么是時候查看MIPI UniPro v1.8中的新功能了。在之前的博客中，我們已經介紹了MIPI UniPro的功能和驗證挑戰。在本博客中，我們將重點介紹最新一代MIPI UniPro v1.8及其物理層MIPI M-PHY v4.1中引入的關鍵功能，以及它如何使UFS 3.0實現高達23Gbps的速度。

MIPI M-PHY v4.1

MIPI M-PHY v4.1 引入了新的高速齒輪（HS_G4齒輪系列 A/B= ~10Gbps/~11.6Gbps），比上一代 MIPI M-PHY v2.3 支持的最高速度快 1 倍（HSG3 齒輪系列 A/B = ~5Gbps/~5.8Gbps）。MIPI UniPro v1.8 可以通過在所有 40 個通道上啟動數據傳輸，使用 MIPI M-PHY v46.4 實現高達 ~1Gbps/~4Gbps 的數據傳輸速率。

MIPI UniPro v1.8中引入的主要功能：

鏈路啟動定時器重啟機制：

從對等設備收到本地 PA_LM_LINKSTARTUP.req 之后的第一個TRG_UPR0符號后，PA_LINKSTARTUP_TIMER將重新啟動。此計時器重新啟動機制用于掩蓋主機和設備鏈路啟動請求啟動時間之間的延遲。

添加新的PACP_CAP_EXT2框架：

為了支持MIPI UniPro設備之間交換新的最高速度（即HS_G4）及其定時參數，增加了一個新的PACP功能框架，以承載本地MIPI M-PHY TX最大高速齒輪（最多HS_G4）功能，以及HS_G4齒輪的本地MIPI M-PHY RX準備/同步功能和adapt_length能力值。此幀在第 4 階段之后和傳輸PACP_CAP_EXT1幀之前傳輸。

去除假人爆裂：

在此版本中，LCC 處于禁用狀態，因此刪除了電源模式更改 （DME_POWERMODE.req） 和鏈路重新初始化 （PA_INIT） 過程期間的虛擬突發斷言。但是，在電源模式更改和鏈路重新初始化過程的重試過程中執行線路復位后，在傳輸 PACP_PWR_REQ/PACP_PWR_CNF 幀時，應在非活動通道上置位虛擬突發。

在動力模式更改為HS_G4檔位后適應過程：

MIPI M-PHY v4.1 – 在HS_G4設備中接收數據流之前，可能需要 MIPI M-PHY RX 均衡器執行額外的訓練序列，以使其濾波器特性適應通道。MIPI M-PHY v4.1引入了稱為ADAPT的新突發狀態，以在指定的適應長度時間內執行此過程，然后啟動ADAPT子狀態的規定留給通過MIPI M-PHY運行的協議。在將 MIPI M-PHY 功率模式配置為HS_G4齒輪之后，以及在接收高速數據流之前，檢查 MIPI M-PHY RX 均衡器功能并以適當的適應長度執行適應過程，這是 MIPI M-PHY 上較高層協議的責任。

MIPI UniPro v1.8 – 通過成功的電源模式更改過程以在入站或出站通道上HS_G4齒輪，MIPI UniPro PA 層應該在啟動任何新HS_BURST以進行進一步數據傳輸之前，保持PA_DL_RESUME.ind生成并執行適應過程（如果 MIPI M-PHY RX 支持它并且電源模式更改過程涉及適應）。

如果出站通道上存在適應請求（PA_TxGear = HS_G4 且對等 MIPI M-PHY RX 支持適應），MIPI UniPro 會將所有活動的 MIPI M-PHY TX 通道TX_HS_ADAPT_LENGTH屬性配置為adapt_length（刷新/初始長度）值，并發出 M-LANE-AdaptStart.req。適應 TX 過程完成從 MIPI M-PHY TX 通道到 M-LANE_AdaptCompletion.ind。

如果入站通道上需要自適應請求（PA_RxGear = HS_G4并且本地 MIPI M-PHY RX 支持自適應），則活動 MIPI M-PHY RX 通道的RX_ADAPT_CONTROL屬性配置為適應類型（刷新/初始）值。Adapt RX 過程完成從 MIPI M-PHY RX 到 M-LANE_AdaptCompletion.ind 表示。整個RX適應過程由PA_ADAPT_TIMER（10ms）監控，如果發生超時，將導致DME_POWERMODE.ind（PWR_FATAL_ERROR）。

服務質量監控 （QoS）：

此新功能涉及對錯誤事件進行計數，例如接收的 NAC 幀數、接收的 CRC 錯誤幀數、PA_INIT.req 和PA_INIT.ind基元生成，并將其與正確接收或傳輸的字節數進行比較。當這些錯誤事件達到特定閾值時，MIPI UniPro 會生成DME_QOS.ind原語，讓應用層知道作為錯誤恢復機制的一部分所做的鏈路修復嘗試次數。此功能使應用程序能夠分析由于重復錯誤恢復機制而導致鏈路帶寬減少的原因，并且可以幫助鏈路修復機制。

MIPI UniPro v1.8 在其前身 MIPI UniPro v1.61 的基礎上進行了其他一些改進和錯誤修復。MIPI UniPro v1.8 還提供與 MIPI UniPro v1.6x 的向后兼容性。版本 1.41 及更早版本不保持向后兼容性。

統一內存擴展 （UME） 進一步使 UFS 設備能夠使用 UFS 主機內存作為緩存來存儲邏輯到物理地址轉換表，從而降低對設備集成 RAM 的需求。

審核編輯：郭婷