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低功耗DRAM瞄准边缘与汽车应用

时间:2022-01-21 07:12:00 作者:Gary Hilson 阅读:
顾名思义,LPDDR5已经具备省电意识──JEDEC于2021年7月公布的LPDDR5X规格扩充版本更省电,且能够在经强化的5G通信环境下,提供更高的带宽和内存速度。
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美光科技(Micron)针对智能手机应用的最新内存技术,可提供潜在的“三重威胁”(triple threat,EETT编按:篮球员采取一种可透过三种方式得分的姿势)来降低功耗,让DRAM能更进一步在边缘设备上扩散。

Micron最近宣布其低功耗DDR5X (LPDDR5X) DRAM已经获得联发科技(MediaTek)的智能手机Dimensity X 5芯片组认证;后者是联发科Dimensity系列5G SoC的旗舰产品。而该款Micron锁定高端智能手机应用、以1α (1-alpha)节点生产的LPDDR5X,已经开始提供样品。

顾名思义,LPDDR5已经具备省电意识──人于2021年7月公布的LPDDR5X规格扩充版本更省电,且能够在经强化的5G通信环境下,提供更高的带宽和内存速度。通过验证的Micron组件样本,可支持最高可达7.5 Gbps的数据传输速率,该公司还预期未来的样本将能够支持最高达8.533 Gbps的传输速率。比前几代的LPDDR5快了33%。

Micron手机业务部门营销副总裁Chris Moore在接受访问时强调,1α节点能近一步降低功耗;“在转移到1α的时候,能很自然地节省一些电力。随着应用处理器之间更快的数据传输,因为数据从内存的传输加速了,处理器就能更快速恢复到低功耗模式。”

这对电池寿命是有好处的,Moore表示:“我们都希望有一天我们的手机能够撑1~2个星期不必充电,我不知道我们是否真的能够实现这个目标,因为我们也在持续强化手机的各种功能。”

LPDD5为智能手机的关键强化部分,是允许使用者像是在PC上那样于智能手机进行多任务作业,包括了同时开启多个应用程序(app)并同步显示于屏幕,且允许跨app间的拖放、剪贴等动作;这类功能已在新款可折叠式智能手机上实现。

Moore指出,LPDDR5X的功率分布和性能实现了多任务作业,让这个版本的DRAM能随着AI的普及,进军智能手机之外无所不在的应用。而因为使用者希望更长的电池寿命,已经有部份笔记本电脑正转向采用LPDDR。

“今日已经有不少笔记本电脑采用低功耗DRAM,他们转向采用LP和LP5X是自然的进展;”他指出:“相较于手机,笔记本电脑在短期内会更需要那样的执行速度和功耗。”

汽车应用

Moore表示,最终LPDDR5X将会找到进军汽车应用的途径,例如改善透过5G通信进行快速推理必要的响应速度;他预测,“这将会让未来的汽车需要更多的储存容量和内存。”

由于会为电池增加额外的负担,功耗对于汽车应用来说也是很重要的课题。Micron在2021年开始提供通过硬件验证,符合严苛ASIL (Automotive Safety Integrity Level )车用规格的LPDDR5内存样本。该产品属于一种专为可能需要使用通过功能安全性验证DRAM之不同先进驾驶辅助系统(ADAS)技术所设计的内存与储存产品新类别;那些ADAS功能包括自动紧急剎车系统、防车道偏移、自适应巡航控制以及盲点侦测等等。

DRAM工艺的微缩能力亦让LPDDR5找到进军边缘设备的途径。“DRAM本身的未来发展前景非常看好,” Moore认为,“你将会看到高度专门化的运算和高度专门化的内存,能够根据边缘设备的各种需求客制化;”他指出,有鉴于未来将有数十亿台的边缘设备部署,因此相关产品预期会对成本相当敏感。

随着LPDDR5、以1α工艺为基础的LPDDR4X,还有176层以NAND为基础的UFS 3.1和 uMCP5等组件的推出,Micron的LPDDR5X系列聚焦于智能手机生态系统;这让竞逐DRAM与NAND闪存技术进展的Micron取得先发者优势。

2020年,Micron宣称该公司在最新3D NAND闪存采用替换栅(replacement-gate)技术,实现176层的NAND并已开始量产出货,同时其他厂商仍专注于128层的NANAD。在2021年初,Micron发表1α节点DRAM,号称其内存密度较1z节点DRAM提高了40%,并能为行动设备节省15%的电量。

与第一代LPDDR4相较,第一代LPDDR5在I/O速率上大跃进,标志着架构的准换。重新设计的LPDDR5采用16-bank、可程序化、多频率架构,也导入了两个新的以指令为基础之运作,透过减少数据传输改善系统功耗。

责编:Judith Cheng

(参考原文:Low-Power DDR Gets Lower,By Gary Hilson)

责编:Amy.wu
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Gary Hilson
EE Times特约编辑。Gary Hilson是一位自由撰稿人和编辑,曾为北美地区的印刷和电子出版物撰写过大量稿件。 他感兴趣的领域包括软件、企业级和网络技术、基础研究和教育市场,以及可持续交通系统和社会新闻。 他的文章发表于Network Computing,InformationWeek,Computing Canada,Computer Dealer News,Toronto Business Times,Strategy Magazine和Ottawa Citizen。
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