LPDDR5引領(lǐng)下一代5G手機(jī)及移動(dòng)的內(nèi)存潮流

LPDDR5 DRAM芯片可帶來(lái)更低的功耗和更快的數(shù)據(jù)讀取速度，非常適合正在涌現(xiàn)的5G手機(jī)等移動(dòng)應(yīng)用。例如不久前，美光宣布交付全球首款量產(chǎn)應(yīng)用于高端智能手機(jī)的LPDDR5 DRAM 芯片，并將率先搭載于即將上市的小米10智能手機(jī)，美光LP5與前代產(chǎn)品相比，數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)速度提升了50%，功耗則降低了20%以上。

那么，手機(jī)內(nèi)存的發(fā)展趨勢(shì)如何？LP5適用于哪些場(chǎng)景？美光LP5的特點(diǎn)及工藝趨勢(shì)是什么？為此，電子產(chǎn)品世界等媒體通過(guò)Skype電話(huà)會(huì)議訪(fǎng)問(wèn)了美光科技移動(dòng)產(chǎn)品事業(yè)部市場(chǎng)副總裁Christopher Moore。

美光科技移動(dòng)產(chǎn)品事業(yè)部市場(chǎng)副總裁 Christopher Moore

1 LP5引領(lǐng)5G手機(jī)浪潮

手機(jī)的內(nèi)存隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的代際升級(jí)而演進(jìn)。2012年4G LTE成為市場(chǎng)的主流，隨之出現(xiàn)了LPDDR3，那時(shí)智能手機(jī)出現(xiàn)了多攝像頭的架構(gòu)，要求有更高的容量和更快的速度。2014年小米首個(gè)推出使用LPDDR4的手機(jī)，小米Note Pro手機(jī)使用了LPDDR4內(nèi)存來(lái)支持分屏應(yīng)用。

隨著5G的到來(lái)，LP5也會(huì)作為其匹配。預(yù)計(jì)到2020年底，大多數(shù)的主流旗艦機(jī)會(huì)有LP5。2021—2022年，就會(huì)看到中高端的5G智能手機(jī)會(huì)要求搭載LP5，所以無(wú)論是看銷(xiāo)售手機(jī)的臺(tái)數(shù)，還是看銷(xiāo)售出去的容量，2022—2023年，LP5會(huì)成為市場(chǎng)的主流。

LP5可以實(shí)現(xiàn)的當(dāng)今非常先進(jìn)的手機(jī)應(yīng)用，這些應(yīng)用往往要求非常高的帶寬，超過(guò)LP4能提供的最高帶寬。例如現(xiàn)在如果是用LP4的旗艦手機(jī)，里面的高像素?cái)z像頭需要好幾秒的時(shí)間才能夠完成處理并存儲(chǔ)，而如果用LP5，會(huì)是一個(gè)無(wú)縫的過(guò)程。如果同時(shí)運(yùn)行多個(gè)App，例如要捕捉視頻，還要打AI游戲，同時(shí)要進(jìn)行屏幕分享，在使用LP4時(shí)很容易出現(xiàn)瓶頸，但是對(duì)于LP5是綽綽有余。

圖：小米總裁雷軍的微博上對(duì)美光LP5的評(píng)價(jià)

關(guān)于內(nèi)存容量趨勢(shì)，由于5G是一項(xiàng)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的真正技術(shù)，所以手機(jī)制造商要確保自己的硬件能夠支持今后一系列的創(chuàng)新，沒(méi)有人會(huì)愿意自己的手機(jī)在內(nèi)存技術(shù)方面落后于整體的大趨勢(shì)。所以在5G手機(jī)出來(lái)的早期可能會(huì)有8GB、12GB，但是很快會(huì)過(guò)渡到12GB到16GB。因此美光此次推出的規(guī)格是12GB的LP5產(chǎn)品。實(shí)際上，對(duì)于高端的旗艦機(jī)，2019年已有12GB容量的LP4手機(jī)上市，2020年也會(huì)有用12GB及以上容量的LP5手機(jī)上市，例如美光現(xiàn)在也接觸到一些客戶(hù)要求有16GB的產(chǎn)品，所以在2020年的下半年，應(yīng)該也會(huì)有16GB規(guī)格的手機(jī)上市。不過(guò)，對(duì)于主流手機(jī)，可能以8GB為主。

2 LP5適合的應(yīng)用場(chǎng)景

主要有三大應(yīng)用場(chǎng)景，如下圖。

1）真正的多任務(wù)處理

在2019年“世界移動(dòng)通信大會(huì)”（MWC）上已經(jīng)推出可折疊屏的手機(jī)。1個(gè)手機(jī)屏幕可以同時(shí)運(yùn)行2個(gè)App，而且可以在這2個(gè)App之間非常自由地進(jìn)行復(fù)制、粘貼，就像現(xiàn)在人們?cè)赑C端做的那樣。這種多任務(wù)處理會(huì)要求更高性能的內(nèi)存，這樣才能使終端用戶(hù)能夠像操作電腦一樣去操作手機(jī)。因此，現(xiàn)在有一些旗艦的智能手機(jī)內(nèi)存已經(jīng)從8GB轉(zhuǎn)到12GB，甚至轉(zhuǎn)到16GB。

2)沉浸式體驗(yàn)

更高的性能和更低時(shí)延的5G環(huán)境也使消費(fèi)者能夠同時(shí)使用更多的媒介，他們可以快速地下載高清視頻，并進(jìn)行流媒體播放，實(shí)現(xiàn)360°的視覺(jué)體驗(yàn)。

由于LP5的時(shí)延非常低，所以終端用戶(hù)在看虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的時(shí)候就像是看到現(xiàn)實(shí)一樣。VR的一個(gè)場(chǎng)景是球迷可以從體育場(chǎng)的各個(gè)角度去身臨其境觀看足球賽，而他本人不用離開(kāi)他的客廳。

3）游戲操控

5G的低時(shí)延和毫米波技術(shù)也能夠極大推動(dòng)游戲操控，游戲玩家可以把自己的手機(jī)當(dāng)成一個(gè)操作的樞紐，直接投屏到電視上實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的體驗(yàn)，所以為了滿(mǎn)足游戲玩家的預(yù)期，就必須要采用LP5的技術(shù)。

但是更重要的應(yīng)用是今后將出現(xiàn)的新應(yīng)用。硬件平臺(tái)再加上5G能夠?yàn)槠髽I(yè)和終端消費(fèi)者帶來(lái)真正的創(chuàng)新。

3 美光內(nèi)存的特色

美光LP5是迄今唯一滿(mǎn)足JEDEC的標(biāo)準(zhǔn)，能夠以高達(dá)6.4 Gbps速率傳輸數(shù)據(jù)的產(chǎn)品。所以美光LP5的產(chǎn)品和技術(shù)在業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。

美光的LP5技術(shù)能夠提供優(yōu)越的性能和規(guī)格。12GB單塊裸片是目前市場(chǎng)上能夠提供的容量最大的LP5產(chǎn)品，而且封裝尺寸也能夠提供業(yè)界領(lǐng)先的規(guī)格和封裝容量。

在器件層面，LP5對(duì)比LP4x在功耗方面降低了20%以上，而且在功耗方面有深度睡眠模式，而且還有動(dòng)態(tài)規(guī)?；瘧?yīng)用的模式，無(wú)論是對(duì)于支持核心運(yùn)作，還是對(duì)于電源都有非常重要的作用，能夠?yàn)榻K端用戶(hù)提供更好的服務(wù)。

這意味著終端產(chǎn)品的電池的續(xù)航時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)。例如相對(duì)于LP4x，LP5如果以5.5Gbps的傳輸速度運(yùn)行，手機(jī)續(xù)航時(shí)間能夠延長(zhǎng)5%~10%；如果是以最高的6.4Gbps傳輸速率運(yùn)行，手機(jī)續(xù)航時(shí)間能夠提高10%以上，也就是能夠?qū)崿F(xiàn)全天候的電池續(xù)航。

圖：LPDDR5使手機(jī)續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng)5%~10%

LP5的功耗節(jié)約并不僅是來(lái)自于器件的層面，也是因?yàn)镈RAM的速度更快了，所以手機(jī)中的處理器能夠以更快的速度傳輸數(shù)據(jù)，以便能夠盡早進(jìn)入睡眠模式，整個(gè)系統(tǒng)加總的結(jié)果使得電池能夠有更多節(jié)約。

4 美光LP5的工藝及發(fā)展規(guī)劃

美光LP5目前基于1Y nm的光刻技術(shù)，在2019年晚些時(shí)候會(huì)推出1Z nm的產(chǎn)品，屆時(shí)功率效率會(huì)更高，而且會(huì)支持更多不同的容量點(diǎn)。

LP5過(guò)渡到1Z之后，也不會(huì)止步于1Z，會(huì)往更高的層次水平推動(dòng)，這樣最后能夠驅(qū)動(dòng)16GB、24GB、32GB的內(nèi)存。所以隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)持續(xù)向前演進(jìn)，未來(lái)幾年內(nèi)存領(lǐng)域的發(fā)展將是令人激動(dòng)的。

總體上，美光希望能夠不斷縮小裸片的尺寸，這樣能夠去打破LP5的技術(shù)壁壘、實(shí)現(xiàn)更低的成本，在不久的將來(lái)能夠滲透到不僅僅是中高端的手機(jī)，甚至還能夠進(jìn)入到低端的手機(jī)。圍繞路線(xiàn)圖的投入，以及技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，希望能夠讓全球各地不同收入水平的終端用戶(hù)都能用上5G手機(jī)。

5 除了手機(jī)外，LP5的其他應(yīng)用機(jī)會(huì)

LP5還有一些其他的應(yīng)用領(lǐng)域，例如物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于低功耗也有非常高的要求，另外還有平板、個(gè)人電腦，尤其是緊湊型的平板和電腦對(duì)于速度和功耗也有非常高的要求。

還有一個(gè)重要領(lǐng)域就是汽車(chē)，現(xiàn)在在自動(dòng)駕駛汽車(chē)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中看到越來(lái)越多LP3和LP4的使用。隨著汽車(chē)越來(lái)越自動(dòng)化，而且汽車(chē)的功能越來(lái)越AI化，未來(lái)汽車(chē)領(lǐng)域也會(huì)有越來(lái)越多LP5應(yīng)用。