LPDDR5是什麼?和DDR5與GDDR5有什麼差別?
近日三星S20系列和小米10系列手機先後發布,全新的LPDDR5記憶體成為兩家的共同賣點之一,作為行動電子產品新一代記憶體晶片,LPDDR5與當前主流LPDDR4X相比,效能暴漲的同時讓手機獲得更好續航表現,部分媒體甚至喊出手機記憶體效能要全面超越電腦的觀點。
一句話點評:
1、LPDDR5是移動平台當前最新一代記憶體規範。
2、DDR5是電腦平台的下一代記憶體規範。
3、GDDR5是獨立顯卡的上一代顯存規範。
三者分別是三個不同平台的動態存取記憶體規範。
手機中的LPDDR5帶來可觀效能增長的同時,也給不少人帶來了一些疑問,比如LPDDR5跟DDR5有什麼關係?顯卡顯存現在都用上GDDR5了,手機為什麼現在才用LPDDR5?DDR與LPDDR和GDDR這三種名字中都帶有「DDR」與「記憶體」有什麼關係?
帶着這些疑問,本文將來談談DDR與LPDDR和GDDR三者之間的關係與差別,以及當前最新記憶體技術都如何發展。
DDR、LPDDR和GDDR這三位仁兄分別是什麼?
DDR的規範名稱應該為DDR SDRAM,英文名Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory,中文為雙倍速率同步動態隨機存取記憶體,是在SDRAM基礎上發展而來的記憶體,普通DDR記憶體條主要用在電腦上,當前電腦市場上主流記憶體是DDR4記憶體,最新DDR5記憶體尚未投入大量生產。
LPDDR是在DDR的基礎上多了LP(Low Power)前綴,又稱為mDDR(Mobile DDR SDRAM),擁有比同代DDR記憶體更低的功耗和小體積,該類型晶片主要應用於行動電子產品等低功耗設備上,主流LPDDR4X是LPDDR4的省電優化產品,無意外最新一代LPDDR5記憶體將搭載在本年度大部分旗艦手機。
GDDR是在DDR的基礎上多了G(Graphics)前綴,主要用於高速圖像處理的場合,比如電腦的顯卡中,可以簡單理解為專門為顯卡而做的DDR記憶體,這種記憶體與普通DDR相比,擁有更高時脈和更小廢熱,最新一代GDDR6顯存已搭載在英偉達(NVIDIA)新一代RTX20系顯卡和AMD新一代5000系顯卡上,標準規範主要由GPU(發起者為ATI和NVIDIA)廠商聯合制定。
經以上簡述原理,大概可以了解到這三者間明顯差別,雖然同樣作為臨時數據記憶體,大部分類似,但實際在應用上還是有較大差異,從應用場景來說,DDR主要用在電腦,LPDDR主要用在手機,GDDR主要用在顯卡。
DDR與LPDDR之間的秘密
使用場景較接近的LPDDR和DDR,發展過程中有較大交集,LPDDR在LPDDR4都是基於同代DDR發展而來,同一代的LPDDR擁有比DDR更好能耗比,但DDR擁有更高效能。
從DDR4開始,兩者開始走上不一樣的發展,DDR主要是通過提高核心頻率來提升效能,而LPDDR繼續選擇提高Prefetch預讀取位數,而在投入商用的先後方面,LPDDR4搶在DDR4之前登上消費市場,兩者由類似從屬關係開始變成兩套獨立的規範,分別據自己應用上的需求發展。
在兩者當前最新產品裏,LPDDR跟DDR的規格差異比較大,LPDDR3和DDR3主要基本參數一致的情況已不存在,兩者間通用性也沒前代那麼強。
拿LPDDR4和DDR4來說,LPDDR4是用兩個16位通道組成32位總線,而DDR4卻具備原生64位通道,LPDDR4的Prefetch預讀取位數為16bit,而DDR4為8bit,這在實際運算過程中,DDR4的效能利用率更高,但LPDDR卻可以用更低功耗來獲取更高的理論效能。
這些改變是兩個不同規範,對兩個不同應用需求作出改進,但這些改進也影響兩者間的通用性,對其他硬體和軟體相容性提出更高要求,也是英特爾Core系列六代支援DDR4後,一直到十代才加入對LPDDR4支援的原因。
最新LPDDR5再次成功搶在DDR5之前,DDR5規範還沒確定時已完成量產,LPDDR5自然也不是根據DDR5基礎改進而來,而是在LPDDR4X基礎上針對行動平台重新設計的低功耗記憶體規範,未來DDR5是由DDR4演進來的,兩者間差別越來越大。
GDDR6比LPDDR5先進?
GDDR跟另外兩者幾乎沒什麼競爭關係,在應用上也沒交集,基本上默默輔助顯卡,隨著GPU技術發展不斷改進自己效能,現在已來到第六代的GDDR6(Graphics Double Data Rate, version 6 ),這個「6」也是很多人的認識誤區的來源,GDDR6的看上去似乎比另外兩位「高級」一點,LDDR5似乎沒什麼厲害的啊。
但實際上,同為「5」代的GDDR5技術已用十多年,與DDR4比都不在同時代裏,更不用說剛開始量產的LDDR5技術,GDDR5、GDDR4、GDDR3都是DDR3記憶體技術開發來的,而最新GDDR6是由DDR4記憶體技術開發來的。
由於效能重點不同,三者發展道路是相對獨立,雖然GDDR目前為止仍是基於相對較「舊」的DDR3/4規範,但是自身的迭代已率先演進到第六代的GDDR6,在數據位寬等影響顯卡效能參數方面,擁有遠超同期DDR的運行頻率,而其自身的發展基本不再需要依賴DDR的技術演進。
上文DDR和LPDDR到目前為止還可用同一數字就是同一代的方法來區分,但GDDR自GDDR3後,雖然名字有DDR,但不能再用後綴數字來區分它與DDR之間的迭代關系。
總結
總結DDR、LPDDR、GDDR三者關係,LPDDR和GDDR開始時都是根據自身的應用,依照DDR規範發展改進而來,但都在後面根據自己實際應用需求發展出不同方向獨立新規範,現在最新DDR4、LPDDR5、GDDR6已不可簡單進行效能對比或互為演進迭代參照。
在演進速度,DDR是最慢的,GDDR的迭代是目前最多,但主要是部分規範,如ATI主導制定的GDDR4規範基本上被淘汰了,LPDDR近幾年是手機發展而最快速,進入高速發展迭代期,這也是從LPDDR4開始連續跑第一的動力。
除此外,電腦平台最近的迭代速度在放緩,記憶體也沒到成瓶頸的時候,但LPDDR記憶體由於在手機功耗佔比高,還有着部分顯存責任,其升級對手機的效能發揮和續航表現的影響,有比DDR升級於電腦更顯著效果,用戶在日常使用中的體感更強,自然也擁有更大市場動力。
在具體效能方面,由於各有專長,在各自新一代規範中,雖然存在許多相同的參考標準,但都各有獨門,單獨把某些效能拿來相比不能準確比較出各自優勢。比如LPDDR5目前在數據傳輸速率上,理論性能的確領先DDR4,但因為這理由就鼓吹LPDDR5可以吊打DDR4並不合適,畢竟高通、蘋果和華為這幾年在ARM處理器上瘋狂提高手機效能,也沒讓英特爾和AMD在電腦領域中受到太多的直接衝擊。
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