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宏旺半导体总结手机运行内存LPDDR发展史

日期: 2019-07-04
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近年来智能手机存储容量越来越大,闪存基本上是64GB起了,128GB已经是主流,内存芯片普遍是6GB起,高端的上了8GB甚至10GB。除了内存容量在增大外,还依赖于手机RAM升级换代,宏旺半导体在行业15年,见证了手机运行内存RAM的发展历史,从LPDDR3到LPDDR4再到LPDDR5,从1GB到12GB,手机存储不可谓更新不快。今天宏旺半导体和大家说说LPDDR发展的历史及趋势。

宏旺半导体总结手机运行内存LPDDR发展史

 

LPDDR5规格标准

 

今年2月20日,JEDEC(固态存储协会)正式发布了JESD209-5,即Low Power Double Data Rate 5 (LPDDR5)全新低功耗内存标准。相较于2014年发布的第一代LPDDR4标准,LPDDR5的I/O速度从3200 MT/s 提升到6400 MT/s(DRAM速度6400Mbps),直接翻番。如果匹配高端智能机常见的64bit bus,每秒可以传送51.2GB数据;要是PC的128bit bus,每秒破100GB无压力。

 

同时,LPDDR5还引入了数据复制(Data-Copy)和写X(Write-X)两个减少数据传输操作的命令来降低整体系统功耗,前者可以将单个阵脚的数据直接复制到其它针脚,后者则减少了SoC和RAM传递数据时的耗电。另外,LPDDR5还引入了链路ECC纠错,信号电压250mV,Vddq/Vdd2电压还是1.1V。

 宏旺半导体总结手机运行内存LPDDR发展史

LPDDR4X规格标准

 

在LPDDR5量产之前,高端旗舰手机内存现最主流的选择是LPDDR4X,LPDDR4X并非是LPDDR4的下一代版本内存,可以看作是LPDDR4的省电优化版本,LPDDR5是LPDDR4的下一代版本内存。

 

JEDEC组织公布了LPDDR4X内存升级后的新标准,主要是三个因素变化:1、速度支持可上到4266MHz;2、增加了新的MCP、PoP及IoT封装;3、支持单通道设计。

 

这次升级说到底还是优化内存的功耗,LPDDR4X把LPDDR4内存中的Vddq电压从1.1V降至0.6V,Vdd2电压保持1.1V不变,提高性能的同时降低功耗,LPDDR4X内存速率可达4266MHz,64bit位宽下带宽高达34.1GB/s,速度更快更节能。

宏旺半导体总结手机运行内存LPDDR发展史

 

LPDDR4规格标准

 

LPDDR4是LPDDR3内存的继任者,它是基于DDR4规范的,不过电压从DDR4的1.2V降低到了1.1V,而LPDDR3工作电压也是1.2V,从这点上来看LPDDR4相对前代节能效果并不明显,但4代和3代比较也有不可忽视的优势:

1、LPDDR4的规范旨在带来高达3200MB/s的双倍数据速率,同时减少对移动设备的能源消耗。此外,LPDDR4支持16bit双通道(总位宽32bit),而LPDDR3则只有单通道。

2、核心功耗的减少,得益于缩短了的数据路径,同时这也让运行速度得到了进一步提升。LPDDR4每核心的带宽为17GB/s,但是也可以根据需要来做成更快的双通道。

3、节能,最简单的就是降低运行电压了。LPDDR3的电压为1.2V,但是LPDDR4已经进一步降低到了1.1V。此外,新标准还改进了低频节能模式,因此设备可以在执行简单的后台任务的同时,将始终速度降下来,以便进一步节能电能。

信息行业遵循摩尔定律一直发展到今天,现在市面上从3代4代的LPDDR均有其应用领域,5代是未来发展趋势,宏旺半导体可预测的是LPDDR5有望对下一代便携电子设备(手机、平板)的性能产生巨大提升,为了实现这一改进,宏旺半导体现今已经实现了LPDDR4X 8GB量产,LPDDR5也在规划中,敬请期待!


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