LPDDR5引領下一代5G手機及移動的內存潮流

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DRAM芯片可帶來更低的功耗和更快的數據讀取速度,非常適合正在涌現的">5G等移動應用。例如不久前,美光宣布交付全球首款量產應用于高端智能 DRAM 芯片,并將率先搭載于即將上市的小米10智能,美光LP5與前代產品相比,數據訪問速度提升了50%,功耗則降低了20%以上。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202002/409710.htm

那么,手機內存的發展趨勢如何?LP5適用于哪些場景?美光LP5的特點及工藝趨勢是什么?為此,電子產品世界等媒體通過Skype電話會議訪問了美光科技移動產品事業部市場副總裁Christopher Moore。

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美光科技移動產品事業部市場副總裁 Christopher Moore

1 LP5引領手機浪潮

手機的內存隨著移動網絡的代際升級而演進。2012年4G LTE成為市場的主流,隨之出現了LPDDR3,那時智能手機出現了多攝像頭的架構,要求有更高的容量和更快的速度。2014年小米首個推出使用LPDDR4的手機,小米Note Pro手機使用了LPDDR4內存來支持分屏應用。

隨著的到來,LP5也會作為其匹配。預計到2020年底,大多數的主流旗艦機會有LP5。2021—2022年,就會看到中高端的5G智能手機會要求搭載LP5,所以無論是看銷售手機的臺數,還是看銷售出去的容量,2022—2023年,LP5會成為市場的主流。

LP5可以實現的當今非常先進的手機應用,這些應用往往要求非常高的帶寬,超過LP4能提供的最高帶寬。例如現在如果是用LP4的旗艦手機,里面的高像素攝像頭需要好幾秒的時間才能夠完成處理并存儲,而如果用LP5,會是一個無縫的過程。如果同時運行多個App,例如要捕捉視頻,還要打AI游戲,同時要進行屏幕分享,在使用LP4時很容易出現瓶頸,但是對于LP5是綽綽有余。

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圖:小米總裁雷軍的微博上對美光LP5的評價

關于內存容量趨勢,由于5G是一項創新轉型的真正技術,所以手機制造商要確保自己的硬件能夠支持今后一系列的創新,沒有人會愿意自己的手機在內存技術方面落后于整體的大趨勢。所以在5G手機出來的早期可能會有8GB、12GB,但是很快會過渡到12GB到16GB。因此美光此次推出的規格是12GB的LP5產品。實際上,對于高端的旗艦機,2019年已有12GB容量的LP4手機上市,2020年也會有用12GB及以上容量的LP5手機上市,例如美光現在也接觸到一些客戶要求有16GB的產品,所以在2020年的下半年,應該也會有16GB規格的手機上市。不過,對于主流手機,可能以8GB為主。

2 LP5適合的應用場景

主要有三大應用場景,如下圖。

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1)真正的多任務處理

在2019年“世界移動通信大會”(MWC)上已經推出可折疊屏的手機。1個手機屏幕可以同時運行2個App,而且可以在這2個App之間非常自由地進行復制、粘貼,就像現在人們在PC端做的那樣。這種多任務處理會要求更高性能的內存,這樣才能使終端用戶能夠像操作電腦一樣去操作手機。因此,現在有一些旗艦的智能手機內存已經從8GB轉到12GB,甚至轉到16GB。

2)沉浸式體驗

更高的性能和更低時延的5G環境也使消費者能夠同時使用更多的媒介,他們可以快速地下載高清視頻,并進行流媒體播放,實現360°的視覺體驗。

由于LP5的時延非常低,所以終端用戶在看虛擬現實(VR)的時候就像是看到現實一樣。VR的一個場景是球迷可以從體育場的各個角度去身臨其境觀看足球賽,而他本人不用離開他的客廳。

3)游戲操控

5G的低時延和毫米波技術也能夠極大推動游戲操控,游戲玩家可以把自己的手機當成一個操作的樞紐,直接投屏到電視上實現無縫的體驗,所以為了滿足游戲玩家的預期,就必須要采用LP5的技術。

但是更重要的應用是今后將出現的新應用。硬件平臺再加上5G能夠為企業和終端消費者帶來真正的創新。

3 美光內存的特色

美光LP5是迄今唯一滿足JEDEC的標準,能夠以高達6.4 Gbps速率傳輸數據的產品。所以美光LP5的產品和技術在業內處于領先地位。

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美光的LP5技術能夠提供優越的性能和規格。12GB單塊裸片是目前市場上能夠提供的容量最大的LP5產品,而且封裝尺寸也能夠提供業界領先的規格和封裝容量。

在器件層面,LP5對比LP4x在功耗方面降低了20%以上,而且在功耗方面有深度睡眠模式,而且還有動態規?;瘧玫哪J?,無論是對于支持核心運作,還是對于電源都有非常重要的作用,能夠為終端用戶提供更好的服務。

這意味著終端產品的電池的續航時間會延長。例如相對于LP4x,LP5如果以5.5Gbps的傳輸速度運行,手機續航時間能夠延長5%~10%;如果是以最高的6.4Gbps傳輸速率運行,手機續航時間能夠提高10%以上,也就是能夠實現全天候的電池續航。

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圖:使手機續航時間延長5%~10%

LP5的功耗節約并不僅是來自于器件的層面,也是因為DRAM的速度更快了,所以手機中的處理器能夠以更快的速度傳輸數據,以便能夠盡早進入睡眠模式,整個系統加總的結果使得電池能夠有更多節約。

4 美光LP5的工藝及發展規劃

美光LP5目前基于1Y nm的光刻技術,在2019年晚些時候會推出1Z nm的產品,屆時功率效率會更高,而且會支持更多不同的容量點。

LP5過渡到1Z之后,也不會止步于1Z,會往更高的層次水平推動,這樣最后能夠驅動16GB、24GB、32GB的內存。所以隨著技術節點持續向前演進,未來幾年內存領域的發展將是令人激動的。

總體上,美光希望能夠不斷縮小裸片的尺寸,這樣能夠去打破LP5的技術壁壘、實現更低的成本,在不久的將來能夠滲透到不僅僅是中高端的手機,甚至還能夠進入到低端的手機。圍繞路線圖的投入,以及技術發展的趨勢,希望能夠讓全球各地不同收入水平的終端用戶都能用上5G手機。

5 除了手機外,LP5的其他應用機會

LP5還有一些其他的應用領域,例如物聯網對于低功耗也有非常高的要求,另外還有平板、個人電腦,尤其是緊湊型的平板和電腦對于速度和功耗也有非常高的要求。

還有一個重要領域就是汽車,現在在自動駕駛汽車的發展過程當中看到越來越多LP3和LP4的使用。隨著汽車越來越自動化,而且汽車的功能越來越AI化,未來汽車領域也會有越來越多LP5應用。




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