Το DDR είναι ο τυπικός τύπος μνήμης RAM που χρησιμοποιείται σε όλους τους σύγχρονους υπολογιστές. Αντιπροσωπεύει το Double Data Rate, το οποίο προέρχεται από το γεγονός ότι μεταφέρει δεδομένα τόσο στην άνοδο όσο και στην πτώση του σήματος του ρολογιού. Μία από τις σημαντικές βελτιώσεις σε σχέση με τις γενιές της μνήμης RAM DDR ήταν η απόδοση ισχύος. Με DDR1 που χρησιμοποιεί 2,5 ή 2,6 βολτ, DDR2 με 1,8 βολτ, DDR3 με 1,5 ή 1,35 βολτ, DDR4 με 1,2 ή 1,05 βολτ και DDR5 = που μόλις γίνεται διαθέσιμο στο εμπόριο - με χρήση 1,1 βολτ.
Αν και αυτό δεν ακούγεται πολύ, μπορεί να επηρεάσει σοβαρά τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας των συσκευών που τροφοδοτούνται από μπαταρία. Για να συμβάλει στην επέκταση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας, τυποποιήθηκε μια παραλλαγή χαμηλής κατανάλωσης DDR, η LPDDR.
Διαφορετικά Πρότυπα
Το LPDDR, ή η μνήμη διπλού ρυθμού δεδομένων χαμηλής ισχύος, μπορεί να ακούγεται σαν μια έκδοση χαμηλότερης ισχύος του προτύπου DDR. Ωστόσο, υπάρχουν πιο σημαντικές αλλαγές και οι γενιές δεν είναι άμεσα συγκρίσιμες. Παρά το γεγονός ότι είναι τυποποιημένα από την ίδια ομάδα, το JEDEC, τα ίδια τα πρότυπα αναπτύσσονται ανεξάρτητα. Για παράδειγμα, το πρότυπο LPDDR5 κυκλοφόρησε πριν από το πρότυπο DDR5 και το πρότυπο LPDDR4X υπερέβη τους ρυθμούς μεταφοράς που είναι διαθέσιμοι στο πρότυπο DDR.
Τα πρότυπα LPDDR έχουν σχεδιαστεί προσεκτικά για να λειτουργούν σε χαμηλότερες τάσεις και να προσφέρουν λειτουργίες προσαρμοσμένες στις τρέχουσες και προβλεπόμενες μελλοντικές ανάγκες του φορητού υπολογισμού. Το LPDDR χρησιμοποιείται κυρίως σε συσκευές χαμηλής κατανάλωσης, όπως κινητά τηλέφωνα, tablet και ορισμένους φορητούς υπολογιστές.
Επομένως, το LPDDR πρέπει να προσφέρει ικανή απόδοση καθώς και μειωμένη κατανάλωση ενέργειας. Μία από τις σημαντικές διαφορές μεταξύ DDR και LPDDR είναι ότι το DDR χρησιμοποιεί έναν σταθερό δίαυλο 64-bit. Το LPDDR προσφέρει επίσης επιλογές διαύλου 32-bit ή 16-bit για περιπτώσεις χρήσης με χαμηλότερες απαιτήσεις.
LPDDR1
Το LPDDR που αναφέρεται αναδρομικά ως LPDDR1, δεν έκανε τεράστιες αλλαγές από το πρότυπο DDR1. Η κύρια διαφορά ήταν η μείωση της τάσης από 2,5 σε 1,8 βολτ. Αυτό μείωσε τη θερμοκρασία λειτουργίας των μονάδων DRAM, οι οποίες στη συνέχεια χρειάζονταν λιγότερο συχνή ανανέωση, συμβάλλοντας στην περαιτέρω μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Άλλες αλλαγές περιελάμβαναν τη δυνατότητα ανανέωσης μέρους της συστοιχίας και μια λειτουργία "deep power down" που ουσιαστικά έσβηνε τη μνήμη.
Τυποποιήθηκαν δύο ταχύτητες ρολογιού I/O, 200MHz και 266,7MHz σε LPDDR1E. Αυτό επέτρεψε ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 400MTs ή 533,3MTs με μέγεθος προφόρτωσης 2n. Η ταχύτητα των 266,7 MHz είναι στην πραγματικότητα μεγαλύτερη από ό, τι είχε τυποποιηθεί ποτέ στο DDR1. Αυτό οφείλεται κυρίως στις βελτιώσεις στη μικροηλεκτρονική.
LPDDR2
Τυποποιημένο το 2009, το LPDDR2 έτρεχε στα 1,2 V ή 1,8 V στην έκδοση LPDDR2E. Έτρεχε με διπλάσια ταχύτητα ρολογιού I/O από το LPDDR1 με 400MHz ή 533,3MHz. Επιτρέποντας και πάλι το διπλάσιο του ρυθμού μεταφοράς των 800MTs ή 1067MTs, αντίστοιχα, με μέγεθος prefetch 4n. Αυτά τα στατιστικά στοιχεία το ευθυγραμμίζουν με τις ταχύτερες δύο τυπικές ταχύτητες DDR2. Το LPDDR2 προσθέτει κυρίως πρόσθετες επιλογές μερικής ανανέωσης εκτός της μείωσης τάσης.
LPDDR3
Το 2012 η JEDEC τυποποίησε το LPDDR3. Η κύρια αλλαγή εδώ ήταν ο διπλασιασμός του μεγέθους προφόρτωσης σε 8n, γεγονός που επέτρεψε τον διπλασιασμό του ρολογιού I/O και του ρυθμού μεταφοράς ενώ λειτουργούσε στα ίδια 1,2 ή 1,8 volt με το LPDDR2. Οι ρυθμοί μεταφοράς δεδομένων αυξήθηκαν σε 1600MTs ή 2133MTs για την παραλλαγή LPDDR3E, προσφέροντας συγκρίσιμες επιδόσεις με το DDR3, το οποίο ήταν ακόμα το πρότυπο για τη μνήμη υπολογιστή εκείνη την εποχή.
LPDDR4
Το DDR4 και το LPDDR4 τυποποιήθηκαν και τα δύο το 2014. Και οι δύο κορυφώθηκαν με ρυθμό μεταφοράς 3200MTs, αν και το πρότυπο LPDDR4 επεκτάθηκε αργότερα στο LPDDR4X, το οποίο πρόσφερε απαράμιλλες ταχύτητες μεταφοράς 4267MTs. Το πρότυπο LPDDR4 επέτρεπε τη λειτουργία στα 1,1 ή 1,8 βολτ, ενώ το πρότυπο LPDDR4X πρόσθεσε ακόμη χαμηλότερη κατάσταση ισχύος 0,6 βολτ. Το LPDDR4 έκανε σημαντικές αλλαγές, συμπεριλαμβανομένου του διπλασιασμού του μεγέθους prefetch και της αλλαγής του διαύλου I/O από έναν μόνο δίαυλο 32 bit σε ένα ζεύγος διαύλων 16 bit.
LPDDR5
Το 2019 το LPDDR5 τυποποιήθηκε ένα χρόνο πριν από το πρότυπο DDR5. Λειτουργεί σε χαμηλότερες τάσεις, 0,5 βολτ, 1,05 βολτ ή 1,8 βολτ, για περαιτέρω βελτιωμένη χρήση ισχύος. Διατηρεί το ίδιο μέγεθος προφόρτωσης με το LPDDR4 των 16n, αλλά διπλασιάζει τον ρυθμό μεταφοράς στα 6400Mts. Το πρότυπο τροποποιήθηκε αργότερα το 2021 με το LPDDR5X, το οποίο πρόσθεσε ταχύτητα μεταφοράς 8533MTs, που υπερβαίνει το πρότυπο DDR5. Η μνήμη LPDDR5X αναμένεται να εμφανιστεί για πρώτη φορά σε προϊόντα κινητής τηλεφωνίας το 2023.
συμπεράσματα
Το LPDDR είναι μια σειρά προτύπων μνήμης για τη μνήμη RAM που έχουν σχεδιαστεί για χρήση σε περιβάλλοντα περιορισμένης ισχύος. Συχνά μπορεί να βρεθεί σε smartphone, tablet και ορισμένους φορητούς υπολογιστές. Ενώ τα πρότυπα βασίζονται στα πρότυπα DDR, είναι διαφορετικά και δεν κάνουν πάντα τις ίδιες αλλαγές στην ίδια γενιά. Για παράδειγμα, το DDR4 διπλασίασε τις ταχύτητες μεταφοράς διπλασιάζοντας την ταχύτητα του ρολογιού της εσωτερικής μνήμης, ενώ το πρότυπο LPDDR4 διπλασίασε το μέγεθος προφόρτωσης. Αυτές οι αλλαγές αντιστράφηκαν με τα πρότυπα DDR5 και LPDDR5.
Η πιο σημαντική διαφορά είναι ότι το LPDDR είναι τυποποιημένο για να λειτουργεί σε χαμηλότερες τάσεις, έως και 0,5 βολτ. Είναι ενδιαφέρον ότι υποστηρίζει επίσης λειτουργία στα 1,8 βολτ, που είναι υψηλότερο από το πρότυπο ισχύος 1,1 βολτ του DDR5. Ωστόσο, δεν είναι σαφές πόσο χρησιμοποιείται αυτό το τμήμα του προτύπου LPDDR. Άλλες αλλαγές έχουν γίνει στα πρότυπα LPDDR που έχουν σχεδιαστεί για να μειώσουν περαιτέρω τις απαιτήσεις ισχύος, συμπεριλαμβανομένων πολυάριθμων βελτιώσεων στη διαδικασία ανανέωσης.
Τα πρότυπα LPDDR αναπτύσσονται γενικά ταχύτερα από τα πρότυπα DDR. Αυτή η διαδικασία προκλήθηκε επειδή το LPDDR άρχισε να αναπτύσσεται αργότερα. Ωστόσο, τώρα έχει προχωρήσει πέρα από το πρότυπο DDR5. Είναι ασαφές αλλά απίθανο να μπορεί να διατηρήσει αυτόν τον ρυθμό ανάπτυξης. Ή αν θα περιοριστεί στον τυπικό ρυθμό ανάπτυξης DDR, καθώς αυτός είναι η τρέχουσα αιχμή της τεχνολογίας μνήμης.