LPDDR5 更新提升速度

內(nèi)存規(guī)格游戲通常歸結(jié)為在保持低功耗的同時(shí)獲得更高的性能。低功耗雙倍數(shù)據(jù)速率 (LPDDR) DRAM 尤其如此，但人工智能 (AI)、邊緣計(jì)算和 5G 等用例正在增加壓力。

JEDEC 的JC主席 Hung Vuong 表示，JEDEC 固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)發(fā)布的最新更新的 LPDDR5 標(biāo)準(zhǔn) JESD209-5B 將速度提高了 33% 至 8533 Mbps，作為提高性能、功率和靈活性的重點(diǎn)之一-42.6 低功耗存儲(chǔ)器小組委員會(huì)。最新迭代的更快的內(nèi)存速度和效率針對(duì) 5G 智能手機(jī)以及使用 AI 的高分辨率增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)和邊緣計(jì)算。他說，移動(dòng)設(shè)備以外的用例證明了以較低功耗提供正確性能的價(jià)值。

這包括在邊緣處理更多數(shù)據(jù)，而不是發(fā)送到中央云數(shù)據(jù)中心?！跋到y(tǒng)的整體架構(gòu)正在發(fā)生變化，”Vuong 說。移動(dòng)設(shè)備和邊緣計(jì)算都需要更多內(nèi)存而不會(huì)顯著增加功耗，因?yàn)橛幸粋€(gè)具有更多計(jì)算能力的無線接入點(diǎn)代替將所有內(nèi)容發(fā)送回云端。

無論用例如何，提高內(nèi)存速度都會(huì)影響信號(hào)完整性，因此 JESD209-5B 更新包括通過 TX/RX 均衡改進(jìn)信號(hào)完整性。各種 LPDDR 用例的環(huán)境也對(duì)信號(hào)完整性提出了挑戰(zhàn)?！斑@絕對(duì)取決于用例，”Vuong 說。對(duì)于智能手機(jī)來說，它更易于管理，但對(duì)于汽車或邊緣計(jì)算來說變得更具挑戰(zhàn)性?！皩?duì)他們來說，達(dá)到 8.5 Gb 將變得更加困難。它們可能必須以稍低的性能運(yùn)行，但這取決于設(shè)計(jì)，”他說。“我們有一些機(jī)制供他們利用，希望它能滿足他們的需求?！?/p>

一些用例，例如汽車，高度重視可靠性，因此 JESD209-5B 更新的另一個(gè)關(guān)鍵特性是自適應(yīng)刷新管理特性，它有助于存儲(chǔ)設(shè)備在更緊張的操作環(huán)境中進(jìn)行調(diào)整，包括更極端的溫度. “通過自適應(yīng)更新管理，我們定義的是一種定義可靠性級(jí)別的機(jī)制，”Vuong 說。該功能使主機(jī)或軟件可以設(shè)置他們期望從設(shè)備獲得的某種程度的可靠性，并滿足數(shù)據(jù)可靠性預(yù)期。“如果您處于極端操作條件下，您可能會(huì)將可靠性水平調(diào)整高一點(diǎn)，這樣您就不會(huì)丟失那么多比特?！?他說，在電話或其他非關(guān)鍵環(huán)境中，這種可靠性可能會(huì)更低。

三星的 12-Gb LPDDR5 移動(dòng) DRAM 僅在該公司開始量產(chǎn) 12-GB LPDDR4X 五個(gè)月后發(fā)布。（來源：三星）

美光是一家旨在通過其 LPDDR5 內(nèi)存滿足汽車特定可靠性要求的公司。今年早些時(shí)候，該公司開始提供 LPDDR5 內(nèi)存樣品，該內(nèi)存經(jīng)過硬件評(píng)估以滿足最嚴(yán)格的汽車安全完整性等級(jí)(ASIL)，ASIL D。其 LPDDR5 內(nèi)存是新的內(nèi)存和存儲(chǔ)產(chǎn)品組合的一部分，設(shè)計(jì)用于可能使用功能安全評(píng)估 DRAM 的不同 ADAS 技術(shù)，包括自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)、車道偏離警告、自適應(yīng)巡航控制和盲點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)。所有這些都需要極低的延遲和可靠性，即使在不是完全自動(dòng)駕駛的車輛中也是如此。ASIL 是由 ISO 26262 定義的風(fēng)險(xiǎn)分類方案，隨著越來越多的電子設(shè)備被集成到車輛中以使系統(tǒng)能夠更好地控制車輛，遵守 ASIL 分類范圍已成為更頻繁的要求。

Vuong 表示，LPDRR5 的更新反映了對(duì)內(nèi)存帶寬的持續(xù)需求，無論用例如何——需要處理更多數(shù)據(jù)，以及圖形和游戲等應(yīng)用程序需要更多壓縮?！八粫?huì)隨著 5G 或人工智能而停止?！?兩年后，數(shù)據(jù)速率將不得不再次提高?！暗且悦棵?8.5 Gb 的速度，遲早我們會(huì)遇到摩爾定律并碰壁，我們必須弄清楚如何移動(dòng)這些數(shù)據(jù)?！?/p>

LPDDR5 的第一代版本于 2019 年上半年發(fā)布，輸入/輸出 (I/O) 速率為 6400 MT/s，比 LPDDR4 的第一版 3200 高 50% MT/s 于 2014 年發(fā)布。LPDDR5 架構(gòu)的重新設(shè)計(jì)包括轉(zhuǎn)向 16 組、可編程、多時(shí)鐘架構(gòu)，并引入了兩種新的基于命令的操作，以通過減少數(shù)據(jù)傳輸來提高系統(tǒng)功耗。

隨著新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，三星很快就大規(guī)模生產(chǎn)了其 12-Gb LPDDR5 移動(dòng) DRAM，而僅僅在宣布批量生產(chǎn)其 12-GB LPDDR4X 的幾個(gè)月后，其目標(biāo)是運(yùn)行人工智能 (AI) 的支持 5G 的高級(jí)智能手機(jī)。 ) 應(yīng)用程序。作為 12 GB 封裝的一部分，三星的 LPDDR5 吹捧每秒可傳輸 44 GB 數(shù)據(jù)（相當(dāng)于 12 部全高清電影），同時(shí)將功耗降低 30%。

審核編輯 黃昊宇