新一代低功耗內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)

LPDDR(Low Power Double Data Rate )是JEDEC固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)面向低功耗內(nèi)存制定的通信標(biāo)準(zhǔn)，以低功耗和小體積著稱(chēng)，專(zhuān)門(mén)用于移動(dòng)式電子產(chǎn)品。

2019年2月，JEDEC正式發(fā)布了LPDDR5全新低功耗內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)。相較于2014年發(fā)布的上一代LPDDR4標(biāo)準(zhǔn)，LPDDR5的I/O速度從3200 MT/s 提升到6400 MT/s(DRAM速度6400Mbps)，直接翻番。

JEDEC認(rèn)為，LPDDR5有望對(duì)下一代便攜電子設(shè)備(手機(jī)、平板)的性能產(chǎn)生巨大提升，為了實(shí)現(xiàn)這一改進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)LPDDR5體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)向最高16 Bank可編程和多時(shí)鐘體系結(jié)構(gòu)。同時(shí)，還引入了數(shù)據(jù)復(fù)制(Data-Copy)和寫(xiě)X(Write-X)兩個(gè)減少數(shù)據(jù)傳輸操作的命令來(lái)降低整體系統(tǒng)功耗。

內(nèi)存產(chǎn)品總是滯后于內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，但在智能手機(jī)對(duì)速度和功耗的無(wú)限追求下，LPDDR5內(nèi)存很快也就面世了。

美光率先量產(chǎn)LPDDR5內(nèi)存，小米10首發(fā)

2020年2月，內(nèi)存大廠美光率先宣布量產(chǎn)LPDDR5 DRAM芯片，并同時(shí)宣布首發(fā)于小米10智能手機(jī)。美光LPDDR5運(yùn)用領(lǐng)先的封裝技術(shù)，單裸芯片是12GB，其傳輸速率最高6.4Gbps比 LPDDR4快了近一倍，比LPDDR4x快了20%以上，數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度提高了50%。

美光宣稱(chēng)，其LPDDR5內(nèi)存能使 5G 智能手機(jī)以高達(dá) 6.4Gbps 的傳輸速度處理數(shù)據(jù)，對(duì)消除 5G 數(shù)據(jù)瓶頸將起到關(guān)鍵作用，同時(shí)，也可以滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛汽車(chē)中對(duì)大帶寬內(nèi)存及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理等高性能計(jì)算的需求。

據(jù)了解，美光目前出貨給客戶(hù)的 LPDDR5 內(nèi)存容量包括 6GB、8GB 和 12GB，數(shù)據(jù)傳輸速率為 5.5Gbps 和 6.4Gbps。美光還將推出多芯片封裝的 LPDDR5產(chǎn)品，而多芯片封裝 LPDDR5可延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間，并提供更高帶寬，以支持此前只有旗艦機(jī)型才能配備的高性能圖像處理功能。

LPDDR5內(nèi)存到底有牛?小米10作為首發(fā)該新技術(shù)的智能手機(jī)，雷軍對(duì)其狂贊不已。

雷軍狂贊LPDDR5

據(jù)小米官方給出的數(shù)據(jù)，采用美光LPDDR5內(nèi)存的小米10手機(jī)在內(nèi)存性能方面有約30%的大幅提升。這主要得益于多Bank Group模式，LPDDR5器件內(nèi)部增加了更多的并行數(shù)據(jù)通路，數(shù)據(jù)帶寬的增加使性能得到大大提升。

在性能大大提升的同時(shí)，LPDDR5內(nèi)存還能帶來(lái)功耗降低。相比LPDDR4X，LPDDR5的VDD2電源分為VDD2H和VDD2L，其中VDD2H由1.1V降至1.05V、VDDQ由0.6V降至0.5V。同時(shí)，新增加了工作頻率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)工作電壓功能，在低速工作時(shí)，將VDD2H和VDDQ分別切換至更低的0.9V和0.3V電壓，進(jìn)一步降低功耗。另外，相比LPDDR4x器件在高速工作時(shí)需要一直保持2133MHz時(shí)鐘頻率，而LPDDR5的時(shí)鐘頻率僅為800MHz，無(wú)疑大大降低功耗，同時(shí)在讀/寫(xiě)工作停止時(shí)，還會(huì)進(jìn)一步降低功耗。

使用智能手機(jī)時(shí)都有這種體驗(yàn)，內(nèi)存性能不夠或容量不足時(shí)，手機(jī)就會(huì)出現(xiàn)各種延遲卡頓，電池電量火速下降，讓使用體驗(yàn)大打折扣。LPDDR5性能提升和功耗降低則為用戶(hù)體驗(yàn)帶來(lái)了真切的提升。據(jù)小米官方數(shù)據(jù)，由于采用LPDDR5高性能內(nèi)存，小米10手機(jī)在5G云游戲、AI運(yùn)算等場(chǎng)景方面可以有效降低云游戲延遲、確保AI運(yùn)算數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。在游戲(王者榮耀)場(chǎng)景中，采用LPDDR5可以省電約20%，在微信語(yǔ)音和視頻場(chǎng)景應(yīng)用中，可省電約10%。

三星量產(chǎn)速度最高/容量最大LPDDR5內(nèi)存，采用EUV技術(shù)

幾天前，另一家存儲(chǔ)大廠三星也宣布已量產(chǎn)LPDDR5內(nèi)存，該16Gb LPDDR5內(nèi)存基于三星第三代10nm級(jí)(1z)工藝打造，是首款采用EUV技術(shù)量產(chǎn)的內(nèi)存，也是迄今移動(dòng)DRAM產(chǎn)品中速度最高、容量最大的產(chǎn)品。

據(jù)三星介紹，其LPDDR5內(nèi)存的速度每秒為6400Mb/s，比目前大多數(shù)旗艦移動(dòng)設(shè)備中的12Gb LPDDR5(5500Mb/s)快約16%。當(dāng)做成16GB封裝時(shí)，LPDDR5可以在一秒鐘內(nèi)傳輸約10部5GB大小的全高清電影，或51.2GB的數(shù)據(jù)。

另外，由于采用了三星的先進(jìn)1z工藝制造，LPDDR5在尺寸上比上一代產(chǎn)品薄了30%，更能適應(yīng)智能手機(jī)對(duì)多功能小體積的苛刻要求。三星介紹，只需8顆16Gb LPDDR5芯片就能構(gòu)建16GB封裝，而基于上一代1y工藝制造的產(chǎn)品則需要12顆芯片(8顆12Gb芯片和4顆8Gb芯片)才能提供同樣的容量。

從公布的參數(shù)來(lái)看，三星后來(lái)居上，新量產(chǎn)的LPDDR5內(nèi)存產(chǎn)品要比美光的產(chǎn)品略勝一籌，由于采用了更先進(jìn)的工藝，在性能和容量上都有了進(jìn)一步提升。

LPDDR5內(nèi)存將成為智能手機(jī)標(biāo)配?

從業(yè)界反饋來(lái)看，除了小米10手機(jī)以外，iQOO、中興、realme、努比亞等廠商也紛紛表示推出了采用LPDDR5內(nèi)存的智能手機(jī)，LPDDR5儼然要成為2020年高端智能手機(jī)的標(biāo)配。

三星在宣布LPDDR5內(nèi)存量產(chǎn)消息時(shí)并未透露其首發(fā)的手機(jī)品牌，但可以猜測(cè)，三星自家也生產(chǎn)智能手機(jī)，相信不會(huì)輕易放棄這個(gè)機(jī)會(huì)。

不止手機(jī)，LPDDR5還瞄準(zhǔn)了汽車(chē)自動(dòng)駕駛和AI等更多應(yīng)用。據(jù)三星介紹，三星還將提供擴(kuò)展工作溫度范圍的LPDDR5產(chǎn)品，以滿(mǎn)足汽車(chē)等極端環(huán)境下嚴(yán)格的安全和可靠性標(biāo)準(zhǔn)，從而將LPDDR5產(chǎn)品的使用范圍擴(kuò)展到汽車(chē)應(yīng)用中。

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作者：王麗英