LPDDR5 风起于小米10，小米10将领导国产手机使用LPDDR5的潮流

公元2020年2月13日小米10系列手机的发布把一个词带火了：LPDDR5。 在小米10系列手机发布后，第一时间为大家送上了小米10 Pro手机的评测。不过在评测中，关于LPDDR5的内容我们还没有展开去说。 本文计划分为上、下两篇。第一篇和大家聊一些DRAM的基础科普，第二篇重点谈一谈DRAM存储国产化的过去和现在。 一、你要先了解什么是DRAM 首先我们需要搞清楚内存大概有哪些种类。 《内存标签上这串数字，暗藏了内存工作的“秘密”》这篇文章里，我们知道了，内存就是CPU工厂和硬盘数据之间数据传输的“临时仓库”。而经过这些年的发展，内存的分类大概是这样的： 可以看到，LPDDR内存就是SDRAM的一种，或者说就是DDR的低功耗版。所以要弄清楚LPDDR，我们需要先了解什么是DDR。 DDR严格的全称是DDR SDRAM，所以很显然，它也是SDRAM的一种。 那么SDRAM是什么？这就要从DRAM说起了（手动捂脸）。 DRAM，通俗地说，其实就是内存存储数据的一种方式，它通过给电容充电，然后计算电容里面的电位差，转换成1、0、1、0、1、0……这样的二进制信号。 这些二进制信号，也就是数据的本质形态。 实际运作的时候，电容在充满电的时候可能会出现漏电等情况，所以充满之后需要放电，用的时候再充满电，持续进行这种充电、放电的动作，是动态的。 DRAM的“D”就是Dynamic（动态）的意思。 SDRAM又是什么呢？我们知道，CPU的工作频率通常都是以GHz为单位的，而内存的工作频率是主要还是MHz的水平。也就是说，CPU的工作频率远高于内存。 频率差别大，CPU和内存怎么协调工作呢？这就是SDRAM存在的意义。它的意思就是在CPU和内存之间形成一个同步的机制，保证在指定的时间周期里，CPU一定能够从内存拿到数据，不需要等待，也提高了存储速度。 SDRAM的“S”就是同步（synchronous）的意思。 到底怎么同步呢？不妨简单说明一下。还是要联系IT之家之前《内存标签上这串数字，暗藏了内存工作的“秘密”》这篇文章。 当时我们说，内存颗粒中数据是以Bank的方式存在的，Bank就像库房里的储物架。 以前DRAM时代一个库房里只有一个储物架，CPU来要数据的时候，如果这个储物架在忙，CPU就得等待。 SDRAM里，储物架变成了两个或者两个以上，这样，CPU来要数据的时候，如果一个储物架在忙，另一个储物架就可以站出来给CPU调配物资。 如此，CPU就不需要等待，也就等于提高了速率。 下面就到DDR了。DDR的意思是“Double Data Rate”，也就是双倍速率。 从上面这张图可以看到，之前SDRAM在一个时钟周期里只做一次数据存取，而DDR在一个时钟周期里可以做两次数据存取，分别是在上升沿和下降沿，这样也就实现了两倍速率。 这就是DDR。 基于这些，LPDDR也就很容易理解了。 二、LPDDR的演进之路 LPDDR的全称是Low Power Double Data Rate SDRAM，又称为mDDR（Mobile DDR SDRAM）,是美国JEDEC固态技术协会面向低功耗内存而制定的标准。 LPDDR以低功耗和小体积著称，专门用于移动式电子产品。 除了低功耗，LPDDR的发展过程也是不断吸纳新技术和新特性的过程。 第一代LPDDR和DDR没有太多不同。第二代LPDDR标准在2010年发布，相比第一代LPDDR更节能，同时引入了闪存和SDRAM共用接口的设计，好处是降低了控制器的引脚数。 另外，LPDDR2还提高了支持的内存容量以及其他性能的提升，例如额定频率为100—533MHz，数据位宽为x8、x16和x32，有2bit和4bit两种。 采用LPDDR2内存的手机，老读者们可能还有印象，例如三星Galaxy S2、iPhone 5等。 ▲三星Galaxy S2，图自：wikimedia LPDDR3标准在2013年发布。它引入了一些新技术。 第一种叫做写入均衡与指令地址调用，这个技术主要是保证内存高速运行的同时，还能维持数据传输的稳定不出错。 第二种叫做片内终结器（ODT）技术，这是个可选技术，可以在提高内存信号稳定性的基础上 节省不少电器元件。 另外，LPDDR3的整体性能相比LPDDR2也有飞跃，额定频率可以达到667-800MHz。不过功耗控制方面表现不太出色。 采用LPDDR3内存的典型机型包括小米手机3、三星Galaxy Note 4、iPhone 6等。 ▲小米手机3，图自：wikimedia LPDDR4标准发布于2014年，它有两个主要特性：两倍数据速率和低功耗。 在LPDDR4上，芯片设计方式已经由之前的单通道演进为双通道，在电路上也优化了数据（DQ）信号和地址（CA）信号的位置，让走线长度变短，缩短了数据信号的传送距离，从而减小时延。总之就是让数据传输速率更快。 速率大涨后，需要进一步控制功耗。LPDDR4还采用了一种叫LVSTL的低功耗接口设计技术。这个技术具体也比较专业，不需要大家理解，它就是可以让电压摆动的幅度可控制，并且在理想状态下不需要直流电平，从而进一步控制功耗。LPDDR4的数据传输速率可以达到LPDDR3的2倍，功耗却只有它的一半。 采用LPDDR4内存的手机如三星Galaxy Note 5、iPhone 6s、华为P9系列等。 ▲iPhone 6s，图自：Pexels 2016年公布的LPDDR4X可以看做是LPDDR4的一个省电优化版本。这也是LPDDR5之前那段时间主流中高端手机上采用的内存，例如魅蓝X、三星Galaxy Note9、小米6、iPhone XS等等。 ▲iPhone XS 最后来说小米10手机采用的LPDDR5的内存。LPDDR5内存标准是JEDEC在2019年2月份确定的。 关于LPDDR5内存的优势，其实小米一众高管在预热小米10的时候已经不遗余力地给大家科普过了，IT之家当时也进行了密切报道。 相比LPDDR4X，LPDDR5的关键在于重新设计了架构，采用16Banks可编程和多时钟架构。 16Banks的架构，也就是小米宣传的“Bank Group架构”，可以让器件内部增加更多的并行数据通路，增加了数据带宽，提升了性能。 多时钟架构的意思是，LPDDR5可以根据工作频率动态调节工作电压。LPDDR4X在高速工作时需要一直保持高时钟频率，而LPDDR5平时时钟频率可以控制在800MHz，在数据有读写操作时，会冲到最大工作频率，当读/写工作停止时，则会回落，从而降低功耗。 另外，LPDDR5还引入了Data-Copy和Write-X两个新的指令。 其中，Data-Copy指令的意思是，LPDDR5可以将单个I/O引脚上传输的数据复制到其他I/O引脚，提升数据传输的效率。 而Write-X指令可将全1或全0信号写入到特定地址，不用将数据从SoC发送到LPDDR5内存上，从而可以降低整个系统的功耗水平。 其实就是六字真言：提速率，降功耗。 LPDDR从第一代到第五代的演进路线，通过一张表格的形式呈现给大家： 从表中的数据，结合前面的介绍，看得出LPDDR5相比LPDDR4X，无论在性能还是功耗上，确实会有明显更好的表现，对于它在更多智能手机上的普及，以及在5G时代的表现，值得期待。 it之家

噗

引用 @虎扑JR2106059953 发表的:
噗

忘了，华为现在支持不了ddr5，噗

哥们正规军啊...坐办公室的吗

供应链的功劳也成小米的了？

引用 @Saneperson 发表的:
忘了，华为现在支持不了ddr5，噗

呵呵，华为还是不要盼ddr5了，能不能想想怎么活过2月28号吧。过了那一天，小米就会逐步向国内第一的位置进发，而华为，就会沦落到国内三线厂家，如果联发科愿意给华为卖货的话

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？我寻思华为对国家贡献也不小吧。这么希望华为不行？

哦

说实话跟小米没关系！他不上别的厂商也会上！都是供应链

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亲兄弟啊，吃屎都要组队一起。

哦，就是那个综合省电0.1w的ddr5吗？太惨了

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拿钱办事这也是过时的百家号了啊，能拿到钱了吗还？

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dis狗真是闻着味就来了。

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燕雀安知鸿鹄之志哉

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这狗b一直这样。逮着机会就踩国产，没有机会创造机会也要踩。

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小米也不支持啊，是高通支持

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我寻思着这不是美国禁止供应商给华为供货的原因吗？镁光当初第一个对华为断供，这有什么办法？

引用 @小豆子李子璇 发表的:
供应链的功劳也成小米的了？

有点想念罗老师了

引用 @靡不有初Eagle 发表的:
哥们正规军啊...坐办公室的吗

这种大篇图文的是不是比直接开帖吹开帖带节奏的工资高好几倍啊。。

引用 @小豆子李子璇 发表的:
供应链的功劳也成小米的了？

华为的gpu加速早被拆穿是骗人的

引用 @小豆子李子璇 发表的:
供应链的功劳也成小米的了？

amd用hbm规格的内存都一两年了，简直把ddr5吊起来锤，都没见amd吹的这么厉害。。。
小米就用了个ddr5，都快吹成自己是内存规格的制定者了。。。
雷军要是去amd当ceo，我觉得amd能把英特尔加英伟达吊起来打。。

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我甚至怀疑这是🎣的

苹果也被小米领导潮流了吗？@Saneperson

这哥们老数码专家了，工作就是带节奏

我寻思着这玩意不是865手机标配的吗

难道不是供应链技术成熟了🐩

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你的意思想表达那么多研发人员都没你强呗，啥资本啊，风大不怕闪着舌头！

引用 @笨笨的婧婧 发表的:
哦，就是那个综合省电0.1w的ddr5吗？太惨了

怎么可能0.1w。。。相比上一代。电压最多低零点几伏就上天了，电流问呢可能那么高。

引用 @德里克罗斯闪转腾挪后一飞冲天 发表的:
这种大篇图文的是不是比直接开帖吹开帖带节奏的工资高好几倍啊。。

你回复的这个eagle也不是什么好东西。。看看历史记录

小米10Pro的随机写入为206MB/s，随机读取为215MB/s。华为mate30Pro5G随机写入为265MB/s，随机读取为213MB/s。

小米10Pro的持续写入为728MB/s，持续读取为1610MB/s。华为mate30Pro5G持续写入为399MB/s，持续读取为1723MB/s。

用了LPDDR5的小米10PRO只在持续写入比华为Mate 30 Pro快，剩下持续读取 随机写入
随机读取都不如 华为Mate 30 Pro，请问这样整合出来的机器怎么提供比华为Mate 30 Pro快的体验？打开图片，打开APP，玩游戏靠的是随机读写，华为Mate 30 pro稳压小米10 Pro, 大文件拷贝，如果是拷贝大文件到小米10 Pro, 小米10 pro肯定稳压华为Mate 30 pro，但大文件读取，Mate 30 pro肯定稳压小米10 Pro

整体来看还是Mate 30 pro运行速度要稳压小米10 Pro，除了抢到的第一LPDDR5手机称号。。。

引用 @永远都爱大长腿 发表的:
有点想念罗老师了

老罗正在抓紧挣钱还债中，希望龙哥再度杀回手机圈

引用 @小豆子李子璇 发表的:
供应链的功劳也成小米的了？

你这个图真的牛逼，把前后两段话刨掉中间的留下了前后的。。真当别人没看过这场采访吗

他们的逻辑就是小米如果不用，友商是不会跟进的。

引用 @东方大仲马 发表的:
amd用hbm规格的内存都一两年了，简直把ddr5吊起来锤，都没见amd吹的这么厉害。。。
小米就用了个ddr5，都快吹成自己是内存规格的制定者了。。。
雷军要是去amd当ceo，我觉得amd能把英特尔加英伟达吊起来打。。

准确来说，AMD第一次用HBM显存是2015的R9 Fury系列显卡，距今已经五年了。但是人家AMD从来没有拿HBM去攻击老黄的当时的GDDR5显存。

马

引用 @小豆子李子璇 发表的:
供应链的功劳也成小米的了？

没了龙哥，手机圈都没意思了，真的！

引用 @晨啦咯啦咯啦咯 发表的:
怎么可能0.1w。。。相比上一代。电压最多低零点几伏就上天了，电流问呢可能那么高。

看我的发帖，有科普，0.1w真的不大，麒麟810这种非常省电的u，一个大核也有1w多

多少工资啊，老哥

引用 @德里克罗斯闪转腾挪后一飞冲天 发表的:
这种大篇图文的是不是比直接开帖吹开帖带节奏的工资高好几倍啊。。

这种可能是按热度按帖拿钱

引用 @永远都爱大长腿 发表的:
有点想念罗老师了

机圈（juan四声）无老罗，lwb称大王。

引用 @卡尔围裙 发表的:
亲兄弟啊，吃屎都要组队一起。

ddr5都是屎的话友商的ddr4是什么？还有比屎更低级的吗

引用 @兔吧是冠军 发表的:
机圈（juan四声）无老罗，lwb称大王。

🐷我就想看罗老师和卢伟冰对线，看看谁更牛逼

引用 @东方大仲马 发表的:
amd用hbm规格的内存都一两年了，简直把ddr5吊起来锤，都没见amd吹的这么厉害。。。
小米就用了个ddr5，都快吹成自己是内存规格的制定者了。。。
雷军要是去amd当ceo，我觉得amd能把英特尔加英伟达吊起来打。。

大胆点，雷军要是那啥岂不是

引用 @虎扑JR2106059953 发表的:
噗

楼主知名id了，他还是个果粉。

引用 @永远失我科 发表的:
说实话跟小米没关系！他不上别的厂商也会上！都是供应链

小米每次开发布会，把供应链的技术吹的天花乱坠，搞的好像自家研发的一样。一个奥氏体不锈钢吹成了10页PPT，这就是营销，永远要把钱花在最值得花的地方！

葫芦娃风起于小米 以后肯定会普及开来

引用 @小豆子李子璇 发表的:
供应链的功劳也成小米的了？