DDR, tüm modern bilgisayarlarda kullanılan standart RAM türüdür. Saat sinyalinin hem yükselişinde hem de düşüşünde veri aktardığı gerçeğinden gelen Çift Veri Hızı anlamına gelir. DDR RAM nesillerindeki önemli gelişmelerden biri güç verimliliğinde olmuştur. 2,5 veya 2,6 volt kullanan DDR1, 1,8 volt kullanan DDR2, 1,5 veya 1,35 volt kullanan DDR3, 1,2 veya 1,05 volt kullanan DDR4 ve henüz piyasada bulunan DDR5 = 1,1 volt kullanan.
Bu kulağa pek hoş gelmese de, pille çalışan cihazların pil ömrünü ciddi şekilde etkileyebilir. Pil ömrünü uzatmaya yardımcı olmak için, DDR'nin düşük güçlü bir türü olan LPDDR standartlaştırıldı.
Farklı Standartlar
LPDDR veya Düşük Güçlü Çift Veri Hızlı Bellek, DDR standardının daha düşük güçlü bir sürümü gibi görünebilir. Bununla birlikte, daha önemli değişiklikler mevcuttur ve nesiller doğrudan karşılaştırılabilir değildir. Aynı grup JEDEC tarafından standardize edilmesine rağmen, standartların kendileri bağımsız olarak geliştirilmiştir. Örneğin, LPDDR5 standardı DDR5 standardından önce yayınlandı ve LPDDR4X standardı DDR standardında mevcut olan transfer hızlarını aştı.
LPDDR standartları, daha düşük voltajlarda çalışmak ve mobil bilgi işlemin mevcut ve öngörülen gelecekteki ihtiyaçlarına göre ayarlanmış özellikler sunmak için dikkatle tasarlanmıştır. LPDDR öncelikle cep telefonları, tabletler ve bazı dizüstü bilgisayarlar gibi düşük güçlü cihazlarda kullanılır.
Dolayısıyla LPDDR'nin düşük güç tüketiminin yanı sıra yetenekli performans sunması gerekiyor. DDR ve LPDDR arasındaki önemli farklardan biri, DDR'nin sabit bir 64 bit veri yolu kullanmasıdır. LPDDR, daha düşük gereksinimlere sahip kullanım durumları için 32 bit veya 16 bit veri yolu seçenekleri de sunar.
LPDDR1
Geriye dönük olarak LPDDR1 olarak adlandırılan LPDDR, DDR1 standardından büyük değişiklikler yapmadı. Ana fark, voltajın 2,5 volttan 1,8 volta düşürülmesiydi. Bu, daha sonra daha az sıklıkta yenilemeye ihtiyaç duyan DRAM modüllerinin çalışma sıcaklığını düşürerek güç tüketimini daha da azaltmaya yardımcı oldu. Diğer değişiklikler, dizinin bir kısmını yenileme yeteneği ve esasen belleği silen bir "derin güç kapatma" modunu içeriyordu.
LPDDR1E'de 200MHz ve 266.7MHz olmak üzere iki G/Ç saat hızı standartlaştırıldı. Bu, önceden getirme boyutu 2n olan 400MTs veya 533.3MTs veri aktarım hızına izin verdi. 266.7MHz hız aslında DDR1'de standartlaştırılandan daha hızlıdır. Bu öncelikle mikro elektronikteki gelişmelerden kaynaklanmaktadır.
LPDDR2
2009'da standart hale getirilen LPDDR2, LPDDR2E versiyonunda 1.2V veya 1.8V'da çalıştı. 400MHz veya 533.3MHz ile LPDDR1'in iki katı G/Ç saat hızında çalıştı. Yine, 4n ön getirme boyutu ile sırasıyla 800MTs veya 1067MTs transfer hızının iki katına izin verir. Bu istatistikler, onu en hızlı iki standart DDR2 hızıyla uyumlu hale getiriyor. LPDDR2, esas olarak voltaj düşürmenin dışında ek kısmi yenileme seçenekleri ekler.
LPDDR3
2012'de JEDEC, LPDDR3'ü standartlaştırdı. Buradaki ana değişiklik, ön getirme boyutunu 8n'ye iki katına çıkarmaktı; bu, LPDDR2 ile aynı 1,2 veya 1,8 voltta çalışırken G/Ç saat hızının ve aktarım hızının iki katına çıkmasına izin verdi. LPDDR3E varyantı için veri aktarım hızları 1600MTs veya 2133MTs'ye yükseldi ve o sırada PC belleği için hala standart olan DDR3 ile karşılaştırılabilir performans sunuyordu.
LPDDR4
DDR4 ve LPDDR4, 2014'te standart hale getirildi. Her ikisi de 3200MTs aktarım hızında zirve yaptı, ancak LPDDR4 standardı daha sonra benzersiz 4267MTs aktarım hızları sunan LPDDR4X'e genişletildi. LPDDR4 standardı 1,1 veya 1,8 voltta çalışmaya izin verirken, LPDDR4X standardı 0,6 voltluk daha da düşük bir güç durumu ekledi. LPDDR4, ön getirme boyutunu iki katına çıkarmak ve G/Ç veri yolunu tek bir 32 bit veriyolundan bir çift 16 bit veriyoluna değiştirmek dahil olmak üzere önemli değişiklikler yaptı.
LPDDR5
2019'da LPDDR5, DDR5 standardından bir yıl önce standardize edildi. Daha fazla güç kullanımı için 0,5 volt, 1,05 volt veya 1,8 volt gibi daha düşük voltajlarda çalışır. 16n'lik LPDDR4 ile aynı ön getirme boyutunu korur, ancak aktarım hızını 6400Mts'ye iki katına çıkarır. Standart daha sonra 2021'de DDR5 standardını aşan 8533MTs aktarım hızı ekleyen LPDDR5X ile değiştirildi. LPDDR5X belleğin ilk olarak 2023'te mobil ürünlerde görünmesi bekleniyor.
Sonuçlar
LPDDR, güç kısıtlamalı ortamlarda kullanım için tasarlanmış RAM için bir dizi bellek standardıdır. Genellikle akıllı telefonlarda, tabletlerde ve bazı dizüstü bilgisayarlarda bulunabilir. Standartlar DDR standartlarına dayalı olsa da farklıdırlar ve aynı nesilde her zaman aynı değişiklikleri yapmazlar. Örneğin, DDR4, dahili bellek saat hızını iki katına çıkararak aktarım hızlarını iki katına çıkarırken, LPDDR4 standardı ön getirme boyutunu iki katına çıkardı. Bu değişiklikler DDR5 ve LPDDR5 standartlarıyla tersine çevrildi.
En önemli fark, LPDDR'nin 0,5 volt kadar düşük voltajlarda çalışacak şekilde standartlaştırılmasıdır. İlginç bir şekilde, DDR5'in 1.1 volt güç standardından daha yüksek olan 1.8 voltta çalışmayı da destekler. Ancak, LPDDR standardının bu kısmının ne kadar kullanıldığı belirsizdir. Güç gereksinimlerini daha da azaltmak için tasarlanan LPDDR standartlarında, yenileme sürecinde çok sayıda iyileştirme de dahil olmak üzere başka değişiklikler yapıldı.
LPDDR standartları genellikle DDR standartlarından daha hızlı geliştirilmektedir. Bu süreç, LPDDR'nin geliştirmeye daha sonra başlamasından kaynaklanmıştır. Ancak, artık DDR5 standardının ötesine geçmiştir. Belli değil ama bu gelişme hızını koruyabilmesi pek mümkün değil. Veya DDR standart geliştirme hızıyla sınırlı olacaksa, bu, bellek teknolojisinin şu anki kanama kenarıdır.