DDR е стандартният тип RAM, използван във всички съвременни компютри. Това означава Double Data Rate, което идва от факта, че прехвърля данни както при нарастването, така и при спада на тактовия сигнал. Едно от значителните подобрения в сравнение с поколенията DDR RAM е енергийната ефективност. С DDR1, използващ 2,5 или 2,6 волта, DDR2, използващ 1,8 волта, DDR3, използващ 1,5 или 1,35 волта, DDR4 използващ 1,2 или 1,05 волта, и DDR5 = който току-що става достъпен в търговската мрежа – използващ 1,1 волта.
Въпреки че това не звучи много, може сериозно да повлияе на живота на батерията на устройствата, захранвани от батерии. За да се удължи живота на батерията, беше стандартизиран вариант на DDR с ниска мощност, LPDDR.
Различни стандарти
LPDDR или паметта с ниска мощност с двойна скорост на предаване на данни може да звучи като версия с по-ниска мощност на стандарта DDR. Съществуват обаче по-значителни промени и поколенията не са пряко сравними. Въпреки че са стандартизирани от една и съща група, JEDEC, самите стандарти са разработени независимо. Например, стандартът LPDDR5 беше пуснат преди стандарта DDR5, а стандартът LPDDR4X надхвърли скоростите на трансфер, налични в стандарта DDR.
Стандартите LPDDR са внимателно проектирани да работят при по-ниски напрежения и да предлагат функции, настроени към настоящите и прогнозираните бъдещи нужди на мобилните компютри. LPDDR се използва предимно в устройства с ниска мощност като мобилни телефони, таблети и някои лаптопи.
Така че LPDDR трябва да предлага способна производителност, както и намалена консумация на енергия. Една от съществените разлики между DDR и LPDDR е, че DDR използва фиксирана 64-битова шина. LPDDR също предлага 32-битови или 16-битови опции за шина за случаи на употреба с по-ниски изисквания.
LPDDR1
LPDDR, наричан със задна дата LPDDR1, не направи големи промени от стандарта DDR1. Основната разлика беше намаляването на напрежението от 2,5 на 1,8 волта. Това намали работната температура на DRAM модулите, които след това се нуждаеха от по-рядко опресняване, спомагайки за допълнително намаляване на консумацията на енергия. Други промени включват възможността за обновяване на част от масива и режим на „дълбоко изключване“, който по същество изтрива паметта.
Бяха стандартизирани две I/O тактови скорости, 200MHz и 266.7MHz в LPDDR1E. Това позволи скорост на трансфер на данни от 400MTs или 533.3MTs с размер на предварителното извличане от 2n. Скоростта от 266,7MHz всъщност е по-бърза, отколкото някога е била стандартизирана в DDR1. Това се дължи главно на подобренията в микроелектрониката.
LPDDR2
Стандартизиран през 2009 г., LPDDR2 работи при 1,2 V или 1,8 V във версията LPDDR2E. Той работеше на двойна I/O тактова скорост от LPDDR1 с 400MHz или 533.3MHz. Отново позволява удвояване на скоростта на трансфер от 800MTs или 1067MTs, съответно, с размер на предварително извличане от 4n. Тези статистики го привеждат в съответствие с двете най-бързи стандартни DDR2 скорости. LPDDR2 основно добавя допълнителни опции за частично опресняване извън намаляването на напрежението.
LPDDR3
През 2012 г. JEDEC стандартизира LPDDR3. Основната промяна тук беше удвояването на размера на предварителното извличане до 8n, което позволи I/O тактовата честота и скоростта на трансфер да се удвоят, докато работят на същите 1,2 или 1,8 волта като LPDDR2. Скоростите на трансфер на данни се повишиха до 1600MTs или 2133MTs за варианта LPDDR3E, предлагайки производителност, сравнима с DDR3, която все още беше стандарт за PC памет по това време.
LPDDR4
DDR4 и LPDDR4 бяха стандартизирани през 2014 г. И двата достигнаха своя връх при скорост на трансфер от 3200MTs, въпреки че стандартът LPDDR4 по-късно беше разширен до LPDDR4X, който предлага несравними скорости на трансфер от 4267MTs. Стандартът LPDDR4 позволява работа при 1,1 или 1,8 волта, докато стандартът LPDDR4X добавя още по-ниско състояние на мощност от 0,6 волта. LPDDR4 направи значителни промени, включително удвояване на размера на предварителното извличане и промяна на I/O шината от единична 32-битова шина на двойка 16-битови шини.
LPDDR5
През 2019 г. LPDDR5 беше стандартизиран една година преди стандарта DDR5. Той работи при по-ниски напрежения, 0,5 волта, 1,05 волта или 1,8 волта, за допълнително подобрено потребление на енергия. Той запазва същия размер на предварително извличане като LPDDR4 от 16n, но удвоява скоростта на трансфер до 6400Mts. По-късно стандартът беше изменен през 2021 г. с LPDDR5X, който добави скорост на трансфер от 8533MTs, надвишаваща стандарта DDR5. Очаква се LPDDR5X паметта да се появи за първи път в мобилните продукти през 2023 г.
Изводи
LPDDR е серия от стандарти за памет за RAM, предназначени за използване в среди с ограничено захранване. Често може да се намери в смартфони, таблети и някои лаптопи. Въпреки че стандартите се основават на стандартите DDR, те са различни и не винаги правят същите промени в едно и също поколение. Например DDR4 удвои скоростите на трансфер чрез удвояване на тактовата честота на вътрешната памет, докато стандартът LPDDR4 удвои размера на предварителното извличане. Тези промени бяха обърнати със стандартите DDR5 и LPDDR5.
Най-съществената разлика е, че LPDDR е стандартизиран да работи при по-ниски напрежения, до 0,5 волта. Интересното е, че той също така поддържа работа при 1,8 волта, което е по-високо от стандарта за мощност от 1,1 волта на DDR5. Не е ясно обаче доколко се използва тази част от стандарта LPDDR. Бяха направени други промени в стандартите LPDDR, предназначени за допълнително намаляване на изискванията за захранване, включително множество подобрения в процеса на опресняване.
LPDDR стандартите обикновено се разработват по-бързо от DDR стандартите. Този процес беше причинен, защото LPDDR започна да се разработва по-късно. Сега обаче той е надминал стандарта DDR5. Не е ясно, но е малко вероятно, че може да поддържа този темп на развитие. Или ако ще бъде ограничено до DDR стандартно темпо на разработка, тъй като това е сегашният кървящ ръб на технологията за памет.