LPDDR5正在面对更具挑战性的应用

内存的游戏规则通常可以总结为在保持低能耗的同时获得更多的性能。这对LPDDR（Low Power Double Data Rate）DRAM来说尤其如此，但AI、边缘计算和5G等使用场景也为其增加了压力。

JEDEC的JC-42.6低功耗存储器小组委员会主席Hung Vuong表示，JEDEC Solid State Technology Association发布的LPDDR5标准的最新更新，即JESD209-5B，将速度提高了33%，达到8533Mbps。这款新产品的存储速度和效率是针对5G智能手机、高分辨率AR/VR和使用AI的边缘计算。他说，移动设备以外的使用场景证明了以较低的功耗提供合适性能的价值。

这包括在边缘处理更多的数据，而不是发送到中央云数据中心。Vuong说：“整个系统架构正在改变。移动设备和边缘计算都需要更多的内存，且不能大幅增加功耗，因为有一个具有更多计算能力的无线接入点，而不是把所有东西都送回云端。”

无论使用情况如何，推高内存速度对信号完整性会有影响，因此JESD209-5B更新包括TX/RX均衡的信号完整性改进。各种LPDDR使用的环境也给信号完整性带来挑战。Vuong说：“这肯定取决于使用情况。对于智能手机来说，它更容易管理，但对于汽车或边缘计算来说，更具挑战性。对他们来说，达到8.5Gb将变得更加艰难。他们可能不得不以稍低一点的性能运行，但这取决于设计。我们在那里有一些机制供他们利用，希望能满足他们的需要。”

一些使用场景，如汽车，高度重视可靠性，所以JESD209-5B更新的另一个关键功能是自适应刷新管理功能，它可以帮助内存设备在压力更大的工作环境中进行调整，包括更极端的温度。Vuong说：“通过自适应刷新管理，我们所定义的是一种定义可靠性级别的机制。”该功能使主机或软件可以设置一些他们期望从设备中获得的可靠性级别，并满足数据可靠性的期望。他说：“如果你是在极端的操作条件下，可能会把可靠性水平调高一点，这样你就不会损失那么多比特。在手机或其他非关键环境中，这种可靠性可以更低。”

Micron（美光）是一家旨在通过其LPDDR5内存来满足汽车的特定可靠性要求的公司。今年早些时候，该公司开始提供LPDDR5内存的样品，该内存经过硬件评估，符合最严格的汽车安全完整性等级（ASIL），即ASIL D。其LPDDR5内存是新的内存和存储产品组合的一部分，旨在用于可能使用功能性安全评估DRAM的不同ADAS技术，包括AEB、LDW、ACC和BSD。所有这些都需要极低的延迟和可靠性，即使是在不完全自动驾驶的车辆中。ASIL是由ISO 26262定义的风险分类方案，随着更多的电子设备被集成到车辆中，使系统能够更多地控制车辆，符合ASIL分类的范围已成为一个更频繁的要求。

Vuong说：“对LPDRR5的更新反映了对内存带宽的持续需求，不管是什么使用场景，有更多的数据需要处理，以及对图形和游戏等应用有更多的压缩需求。这不会因为5G或AI而停止。两年后，数据速率将不得不再次提高。但在每秒8.5Gb的情况下，我们迟早会遇到摩尔定律的瓶颈，我们必须想办法移动这些数据。”

LPDDR5的第一个迭代版本于2019年上半年发布，以6400MT/s的I/O速率运行。这比第一版LPDDR4高出了50%，在2014年发布时为3200MT/s。LPDDR5架构的重新设计包括采用16-banks可编程多时钟架构，并引入了两个新的基于命令的操作，通过减少数据传输来改善系统功耗。

随着新标准的发布，三星很快就量产了12-GB LPDDR5移动DRAM，这是在JEDEClowpower-image1宣布其12-GB LPDDR4X的量产后仅几个月，特别针对运行AI应用的5G能力的高端智能手机。作为12-GB封装的一部分，三星的LPDDR5据说在一秒钟内可传输44GB的数据（相当于12部全高清电影），同时降低了30%的功耗。