DDR es el tipo estándar de RAM utilizado en todas las computadoras modernas. Significa Double Data Rate, que proviene del hecho de que transfiere datos tanto en la subida como en la bajada de la señal del reloj. Una de las mejoras significativas a lo largo de las generaciones de DDR RAM ha sido la eficiencia energética. Con DDR1 que usa 2,5 o 2,6 voltios, DDR2 que usa 1,8 voltios, DDR3 que usa 1,5 o 1,35 voltios, DDR4 que usa 1,2 o 1,05 voltios, y DDR5 = que recién está comercialmente disponible, que usa 1,1 voltios.
Si bien esto no parece mucho, puede afectar gravemente la duración de la batería de los dispositivos que funcionan con batería. Para ayudar a prolongar la vida útil de la batería, se estandarizó una variante de DDR de bajo consumo, LPDDR.
diferentes estándares
LPDDR, o memoria de velocidad de datos doble de baja potencia, puede sonar como una versión de menor potencia del estándar DDR. Sin embargo, existen cambios más significativos y las generaciones no son directamente comparables. A pesar de estar estandarizados por el mismo grupo, JEDEC, los estándares mismos se desarrollan de forma independiente. Por ejemplo, el estándar LPDDR5 se lanzó antes que el estándar DDR5 y el estándar LPDDR4X superó las tasas de transferencia disponibles en el estándar DDR.
Los estándares LPDDR se diseñaron cuidadosamente para operar a voltajes más bajos y para ofrecer funciones adaptadas a las necesidades actuales y futuras previstas de la informática móvil. LPDDR se usa principalmente en dispositivos de bajo consumo, como teléfonos móviles, tabletas y algunas computadoras portátiles.
Por lo tanto, LPDDR debe ofrecer un rendimiento capaz y un consumo de energía reducido. Una de las diferencias significativas entre DDR y LPDDR es que DDR usa un bus fijo de 64 bits. LPDDR también ofrece opciones de bus de 32 o 16 bits para casos de uso con requisitos más bajos.
LPDDR1
LPDDR, denominado retroactivamente como LPDDR1, no realizó cambios masivos con respecto al estándar DDR1. La principal diferencia fue la reducción del voltaje de 2,5 a 1,8 voltios. Esto redujo la temperatura de funcionamiento de los módulos DRAM, que luego necesitaron una actualización menos frecuente, lo que ayudó a reducir aún más el consumo de energía. Otros cambios incluyeron la capacidad de actualizar parte de la matriz y un modo de "apagado profundo" que esencialmente borró la memoria.
Se estandarizaron dos velocidades de reloj de E/S, 200 MHz y 266,7 MHz en LPDDR1E. Esto permitió una velocidad de transferencia de datos de 400 MT o 533,3 MT con un tamaño de captación previa de 2n. La velocidad de 266,7 MHz es en realidad más rápida que la estandarizada en DDR1. Esto se debe principalmente a las mejoras en la microelectrónica.
LPDDR2
Estandarizado en 2009, LPDDR2 funcionaba a 1,2 V o 1,8 V en la versión LPDDR2E. Funcionaba al doble de la velocidad de reloj de E/S de LPDDR1 con 400 MHz o 533,3 MHz. Nuevamente, permite duplicar la tasa de transferencia de 800 MT o 1067 MT, respectivamente, con un tamaño de captación previa de 4n. Estas estadísticas lo ponen en línea con las dos velocidades DDR2 estándar más rápidas. LPDDR2 agrega principalmente opciones adicionales de actualización parcial fuera de la reducción de voltaje.
LPDDR3
En 2012 JEDEC estandarizó LPDDR3. El cambio principal aquí fue duplicar el tamaño de captación previa a 8n, lo que permitió que la velocidad del reloj de E/S y la velocidad de transferencia se duplicaran mientras se ejecutaba a los mismos 1,2 o 1,8 voltios que LPDDR2. Las velocidades de transferencia de datos aumentaron a 1600 MT o 2133 MT para la variante LPDDR3E, lo que ofrece un rendimiento comparable al de DDR3, que todavía era el estándar para la memoria de PC en ese momento.
LPDDR4
DDR4 y LPDDR4 se estandarizaron en 2014. Ambos alcanzaron un máximo de velocidad de transferencia de 3200 MT, aunque el estándar LPDDR4 se amplió más tarde a LPDDR4X, que ofrecía velocidades de transferencia de 4267 MT sin igual. El estándar LPDDR4 permitía el funcionamiento a 1,1 o 1,8 voltios, mientras que el estándar LPDDR4X añadía un estado de potencia aún más bajo de 0,6 voltios. LPDDR4 realizó cambios significativos, incluida la duplicación del tamaño de captación previa y el cambio del bus de E/S de un solo bus de 32 bits a un par de buses de 16 bits.
LPDDR5
En 2019, LPDDR5 se estandarizó un año antes que el estándar DDR5. Funciona a voltajes más bajos, 0,5 voltios, 1,05 voltios o 1,8 voltios, para mejorar aún más el uso de energía. Mantiene el mismo tamaño de captación previa que LPDDR4 de 16n pero duplica la tasa de transferencia a 6400Mts. El estándar se modificó posteriormente en 2021 con LPDDR5X, que agregó una velocidad de transferencia de 8533 MT, superando el estándar DDR5. Se espera que la memoria LPDDR5X aparezca por primera vez en productos móviles en 2023.
Conclusiones
LPDDR es una serie de estándares de memoria para RAM diseñados para su uso en entornos con limitaciones de energía. A menudo se puede encontrar en teléfonos inteligentes, tabletas y algunas computadoras portátiles. Si bien los estándares se basan en los estándares DDR, son distintos y no siempre realizan los mismos cambios en la misma generación. Por ejemplo, DDR4 duplicó las velocidades de transferencia al duplicar la velocidad del reloj de la memoria interna, mientras que el estándar LPDDR4 duplicó el tamaño de captación previa. Estos cambios se invirtieron con los estándares DDR5 y LPDDR5.
La diferencia más significativa es que LPDDR está estandarizado para funcionar con voltajes más bajos, tan bajos como 0,5 voltios. Curiosamente, también admite el funcionamiento a 1,8 voltios, que es más alto que el estándar de potencia de 1,1 voltios de DDR5. Sin embargo, no está claro cuánto se usa esta parte del estándar LPDDR. Se han realizado otros cambios en los estándares LPDDR diseñados para reducir aún más los requisitos de energía, incluidas numerosas mejoras en el proceso de actualización.
Los estándares LPDDR generalmente se desarrollan más rápido que los estándares DDR. Este proceso se debió a que LPDDR comenzó a desarrollarse más tarde. Sin embargo, ahora ha avanzado más allá del estándar DDR5. No está claro, pero es poco probable, que pueda mantener este ritmo de desarrollo. O si se limitará al ritmo de desarrollo estándar de DDR, ya que esta es la tecnología de memoria de vanguardia actual.