DDR este tipul standard de RAM folosit în toate computerele moderne. Acesta reprezintă Double Data Rate, care provine din faptul că transferă date atât la creșterea, cât și la scăderea semnalului de ceas. Una dintre îmbunătățirile semnificative față de generațiile de RAM DDR a fost eficiența energetică. Cu DDR1 care utilizează 2,5 sau 2,6 volți, DDR2 care utilizează 1,8 volți, DDR3 care utilizează 1,5 sau 1,35 volți, DDR4 care utilizează 1,2 sau 1,05 volți și DDR5 = care tocmai devine disponibil comercial - folosind 1,1 volți.
Deși acest lucru nu sună prea mult, poate afecta grav durata de viață a bateriei dispozitivelor alimentate cu baterie. Pentru a ajuta la extinderea duratei de viață a bateriei, a fost standardizată o variantă de consum redus de DDR, LPDDR.
Standarde diferite
LPDDR, sau memoria cu viteză de date dublă de putere redusă, poate suna ca o versiune cu putere redusă a standardului DDR. Cu toate acestea, există schimbări mai semnificative, iar generațiile nu sunt direct comparabile. În ciuda faptului că sunt standardizate de același grup, JEDEC, standardele în sine sunt dezvoltate independent. De exemplu, standardul LPDDR5 a fost lansat înainte de standardul DDR5, iar standardul LPDDR4X a depășit ratele de transfer disponibile în standardul DDR.
Standardele LPDDR au fost proiectate cu atenție pentru a funcționa la tensiuni mai scăzute și pentru a oferi caracteristici adaptate nevoilor actuale și viitoare ale calculatoarelor mobile. LPDDR este utilizat în principal în dispozitive cu putere redusă, cum ar fi telefoanele mobile, tabletele și unele laptopuri.
Prin urmare, LPDDR trebuie să ofere performanțe capabile, precum și un consum redus de energie. Una dintre diferențele semnificative dintre DDR și LPDDR este că DDR utilizează o magistrală fixă de 64 de biți. LPDDR oferă, de asemenea, opțiuni de magistrală pe 32 de biți sau 16 biți pentru cazurile de utilizare cu cerințe mai mici.
LPDDR1
LPDDR, denumit retroactiv LPDDR1, nu a făcut modificări masive față de standardul DDR1. Principala diferență a fost reducerea tensiunii de la 2,5 la 1,8 volți. Acest lucru a redus temperatura de funcționare a modulelor DRAM, care apoi aveau nevoie de reîmprospătare mai puțin frecventă, contribuind la reducerea consumului de energie în continuare. Alte modificări au inclus capacitatea de a reîmprospăta o parte a matricei și un mod „deep power down” care a șters memoria.
Au fost standardizate două viteze de ceas I/O, 200MHz și 266,7MHz în LPDDR1E. Acest lucru a permis o rată de transfer de date de 400 MT sau 533,3 MT cu o dimensiune de preluare prealabilă de 2n. Viteza de 266,7 MHz este de fapt mai rapidă decât a fost standardizată vreodată în DDR1. Acest lucru se datorează în primul rând îmbunătățirilor în microelectronică.
LPDDR2
Standardizat în 2009, LPDDR2 a funcționat la 1,2 V sau 1,8 V în versiunea LPDDR2E. A rulat la o viteză dublă de ceas I/O a LPDDR1 cu 400MHz sau 533,3MHz. Din nou, permițând dublarea ratei de transfer de 800MT sau, respectiv, 1067MT, cu o dimensiune prefetch de 4n. Aceste statistici îl aliniază cu cele mai rapide două viteze standard DDR2. LPDDR2 adaugă în principal opțiuni suplimentare de reîmprospătare parțială în afara reducerii tensiunii.
LPDDR3
În 2012, JEDEC a standardizat LPDDR3. Principala schimbare aici a fost dublarea dimensiunii prefetch la 8n, ceea ce a permis ca rata de ceas I/O și rata de transfer să se dubleze în timp ce rulează la aceeași 1,2 sau 1,8 volți ca LPDDR2. Ratele de transfer de date au crescut la 1600 MT sau 2133 MT pentru varianta LPDDR3E, oferind performanțe comparabile cu DDR3, care era încă standardul pentru memoria PC la acea vreme.
LPDDR4
DDR4 și LPDDR4 au fost ambele standardizate în 2014. Ambele au ajuns la o rată de transfer de 3200 MT, deși standardul LPDDR4 a fost extins ulterior la LPDDR4X, care a oferit viteze de transfer de neegalat de 4267 MT. Standardul LPDDR4 a permis funcționarea la 1,1 sau 1,8 volți, în timp ce standardul LPDDR4X a adăugat o stare de putere și mai mică de 0,6 volți. LPDDR4 a făcut modificări semnificative, inclusiv dublarea dimensiunii de preluare preliminară și schimbarea magistralei I/O de la o singură magistrală pe 32 de biți la o pereche de magistrale pe 16 biți.
LPDDR5
În 2019, LPDDR5 a fost standardizat cu un an înainte de standardul DDR5. Funcționează la tensiuni mai mici, 0,5 volți, 1,05 volți sau 1,8 volți, pentru o utilizare mai bună a energiei. Păstrează aceeași dimensiune prefatch ca LPDDR4 de 16n, dar dublează rata de transfer la 6400Mts. Standardul a fost modificat ulterior în 2021 cu LPDDR5X, care a adăugat o viteză de transfer de 8533MTs, depășind standardul DDR5. Memoria LPDDR5X este de așteptat să apară pentru prima dată în produsele mobile în 2023.
Concluzii
LPDDR este o serie de standarde de memorie pentru RAM concepute pentru a fi utilizate în medii cu putere limitată. Poate fi găsit adesea pe smartphone-uri, tablete și unele laptopuri. În timp ce standardele se bazează pe standardele DDR, ele sunt distincte și nu fac întotdeauna aceleași modificări în aceeași generație. De exemplu, DDR4 a dublat vitezele de transfer prin dublarea vitezei de ceas a memoriei interne, în timp ce standardul LPDDR4 a dublat dimensiunea prefatch. Aceste modificări au fost inversate cu standardele DDR5 și LPDDR5.
Cea mai semnificativă diferență este că LPDDR este standardizat pentru a funcționa la tensiuni mai mici, de până la 0,5 volți. Interesant este că acceptă și funcționarea la 1,8 volți, ceea ce este mai mare decât standardul de putere de 1,1 volți al DDR5. Cu toate acestea, nu este clar cât de mult este utilizată această parte a standardului LPDDR. Au fost aduse și alte modificări standardelor LPDDR menite să reducă și mai mult cerințele de energie, inclusiv numeroase îmbunătățiri ale procesului de reîmprospătare.
Standardele LPDDR sunt în general dezvoltate mai rapid decât standardele DDR. Acest proces a fost cauzat deoarece LPDDR a început dezvoltarea mai târziu. Cu toate acestea, acum a avansat dincolo de standardul DDR5. Este neclar, dar puțin probabil că poate menține acest ritm de dezvoltare. Sau dacă va fi limitat la ritmul de dezvoltare standard DDR, deoarece acesta este marginea actuală a tehnologiei de memorie.