LPDDR是什么?
LPDDR(Low Power Double Data Rate SDRAM)低功耗双倍速率动态随机存取存储器,是DDR SDRAM的一种,是JEDEC固态技术协会(JEDEC Solid State Technology Association)面向低功耗内存而制定的通信标准,以低功耗著称,主要针对于移动端电子产品。相比于DDR来说,LPDDR最大的特点就是功耗更低。
LPDDR也分为MDDR、LPDDR2、LPDDR3、LPDDR4、LPDDR4X、LPDDR5和LPDDR5X,和DDR一样,数据处理速度和节能性随着代数的增加而提高。
LPDDR2
第二代低功耗内存技术LPDDR2的标准规范于2010年12月由JEDEC固态技术协会正式发布。LPDDR2的标准规范在移动产品中实现更高的内存性能、更低的功耗和SDRAMNVM接口兼容性。接口电压1.2V,工作频率范围从100MHz到533MHz。
LPDDR3
第三代低功耗内存技术LPDDR3的标准规范于2012年5月由JEDEC固态技术协会正式发布。
LPDDR3的标准规范可提供更高的数据速率、改进的带宽和电源效率以及更高的内存密度。LPDDR3支持PoP堆叠封装和独立封装,以满足不同类型移动设备的需要。
LPDDR3重点加入了新技术,增加新功能实现了1600Mbps的数据速率,包括Write-Levelingand CATraining,On Die Termination (ODT) 和Low I/O capacitance。
Write-Leveling and CA Training(写入均衡与指令地址调驯):可让内存控制器补偿信号偏差,确保内存运行于业内最快输入总线速度的同时,维持数据输入设定、指令与地址输入时序均满足需求。
On Die Termination(片内终结器/ODT):可选技术,为LPDDR3数据平面增加一个轻量级终结器,改进高速信号传输,并尽可能降低对功耗、系统操作和针脚计数的影响。
LPDDR4
由于输入/输出接口数据传输速度最高可达3200Mbps,是通常使用的DDR3DRAM的两倍,8GbLPDDR4内存可以支持超高清影像的拍摄和播放,并能持续拍摄2000万像素的高清照片。
与LPDDR3内存芯片相比,LPDDR4的运行电压降为1.1伏,堪称适用于大屏幕智能手机和平板电脑、高性能网络系统的最低功耗存储解决方案。以2GB内存封装为例,比起基于4Gb LPDDR3芯片的2GB内存封装,基于8Gb LPDDR4芯片的2GB内存封装因运行电压的降低和处理速度的提升,最大可节省40%的耗电量。若输入/输出信号传输采用低电压摆幅终端逻辑(LVSTL, Low Voltage Swing Terminated Logic),不仅进一步降低了LPDDR4芯片的耗电量,并使芯片能在低电压下进行高频率运转,实现了电源使用效率的最优化。
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。相比于LPDDR4,LPDDR4X优化了内存的功耗,将 I/O 电压降低了 50% (1.12 V至 0.61v),提高了内存速度。在大容量加持下,存储速度上更具有优势,在运行超大游戏,或是录制4K视频的时候作用非常明显,功耗更低,运行更快也更省电。
LPDDR5
2019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3200Mbps翻番提升到6400Mbps,与LPDDR4X的4266Mbps相比也快了近30%。
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。
固态协会认为,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,标准对LPDDR5体系结构进行了重新设计,转向最高16 Banks可编程和多时钟体系结构。
同时,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,LPDDR5的电压和LPDDR4X一样是1.1V,不过闲置状态下电流将降低40%,可大幅降低功耗。
LPDDR应用在哪里?
LPDDR主要应用于智能手机、平板电脑、超轻薄型电脑、智能穿戴等,随着LPDDR技术升级迭代和人工智能、物联网等技术的发展,LPDDR也将应用于更多新的领域,如智能后视镜、VR、商显、POS机、智能家居等。
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