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移动DDR

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LPDDR: Samsung K4X2G323PD-8GD8

移动DDR(英文:Mobile DDR)(也称MDDRLow Power DDRLPDDR)是DDR SDRAM的一种,专门用于移动式电子产品,例如智能电话等。

DDR内存从DDRDDR2、DDR3发展到DDR4,频率不断升高、电压不断降低,但反应时间不断变大。如今的DDR4内存最重要的使命是提高频率和带宽。DDR4内存的每个针脚可提供2Gbps(256MB/s)的带宽,拥有4266MT/s的频率,内存容量最大可达128GB,运行电压正常可降至1.1V~1.2V。

相对于DDR内存,MDDR具有低功耗、高可靠性的特点,目前韩国三星电子美光科技(Micron Technology)等公司已掌握该项技术。

MDDR的运行电压(工作电压)低于DDR的标准电压,从第一代LPDDR到如今的LPDDR4,每一代LPDDR都使内部读取速度和外部传输速度加倍。如今的LPDDR4可提供32Gbps的带宽,输入/输出接口数据传输速度最高可达3200Mbps,电压降到了1.1V。

LPDDR2

一个新的JEDEC标准JESD209-2F页面存档备份,存于互联网档案馆)定义了low-power DDR介面标准。它与DDR1或DDR2 SDRAM并不兼容,但类似:

  • LPDDR2-S2: 2n prefetch memory (像 DDR1),
  • LPDDR2-S4: 4n prefetch memory (像 DDR2),或是
  • LPDDR2-N: 非易失性(NAND)内存。

低功耗状态基本相似,LPDDR,一些额外的部分阵列更新选项。

LPDDR2 命令编码[1]
CK CA0
(RAS)
CA1
(CAS)
CA2
(WE)
CA3 CA4 CA5 CA6 CA7 CA8 CA9 操作
H H H NOP
H H L H H 预先充电所有的 banks
H H L H L BA2 BA1 BA0 预先充电一个 bank
H H L H A30 A31 A32 BA2 BA1 BA0 Preactive
(LPDDR2-N only)
A20 A21 A22 A23 A24 A25 A26 A27 A28 A29
H H L L 突发中止
H L H reserved C1 C2 BA2 BA1 BA0
(AP=auto-precharge)
AP C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11
H L L reserved C1 C2 BA2 BA1 BA0
(AP=auto-precharge)
AP C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11
L H R8 R9 R10 R11 R12 BA2 BA1 BA0 激活
(R0–14=Row address)
R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R13 R14
L H A15 A16 A17 A18 A19 BA2 BA1 BA0 激活
(LPDDR2-N only)
A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14
L L H H 更新所有的 banks
(LPDDR2-Sx only)
L L H L 更新一个 bank
(Round-robin addressing)
L L L H MA0 MA1 MA2 MA3 MA4 MA5 Mode register read
(MA0–7=Address)
MA6 MA7
L L L L MA0 MA1 MA2 MA3 MA4 MA5 Mode register write
(OP0–7=Data)
MA6 MA7 OP0 OP1 OP2 OP3 OP4 OP5 OP6 OP7

列位址(Column address)C0 bit从未转让,并假定为零。 突发传输(Burst transfers)从而始终在偶数地址开始。

LPDDR2也有一个低电平有效的chip select(高时,一切都是NOP)和时钟(clock)开启CKE信号,操作像SDRAM。

  • 如果晶片被激活(active),它冻结(freeze)到位。
  • 如果该命令是一个NOP(CS低或CA0 - 2 = HHH),晶片空闲。
  • 如果该命令是一个更新命令(CA0 - 2 = LLH),晶片进入自更新状态。
  • 如果该命令是一个突发终止(CA0 - 2 = HHL),晶片进入深断电状态。 (完全复位序列时,需要离开。)

LPDDR3

2012年5月,JEDEC固态技术协会公布JESD209-3低功耗记忆装置标准。比起LPDDR2,LPDDR3提供更高的数据传输速率、更高的频宽与功率效率。LPDDR3可达到1600 MT/s的数据传输速率,并利用关键的新技术write-leveling、command/address training、选择性ODT(On Die Termination)与低I/O电容。LPDDR3支援PoP封装(package-on-package)与离散封装两种形式。

LPDDR4

2013年3月14日,JEDEC固态技术协会举办会议,探讨未来移动装置的新标准,如LPDDR4。

LPDDR4X

三星电子提出最新的LPDDR4标准,与LPDDR4相同,只是透过将I / O电压降低到0.6 V而不是1.1 V来节省额外的功耗,也就是更省电。

LPDDR5

2017年,JEDEC固态技术协会正在研究LP-DDR5记忆装置标准。尽管负责制定记忆体标准的JEDEC固态技术协会尚未发表LPDDR5的正式规格,但三星已经完成8Gbit LPDDR5模组原型的功能测试与验证。

JEDEC于2019年2月19日发布了JESD209-5,低功耗双倍数据速率5(LPDDR5)标准。

LPDDR5X

2021年7月28日,JEDEC发布了JESD209-5B,低功耗双倍数据速率5 (LPDDR5)。JESD209-5B包括对LPDDR5标准的更新,专注于提高性能、功耗和灵活性,以及新的LPDDR5X标准,这是对LPDDR5的可选扩展。

2021年11月9日,三星宣布公司已开发出业界首款LPDDR5x DRAM。基于14纳米的16GB LPDDR5X DRAM解决方案,不仅具有1.3倍以上的数据传输速率、功耗还降低了将近20%[2]

2021年11月22日, 美光科技宣布,联发科技已率先验证美光LPDDR5X DRAM,并将用于其为智能手机打造的全新天玑9000 5G旗舰晶片组。[3]

LPDDR6

  • 速度扩充达到 14400 Mbit/s
  • CAMM2

注释

  1. ^ JEDEC Standard: Low Power Double Data Rate 2 (LPDDR2) (PDF), JEDEC Solid State Technology Association, February 2010 [2010-12-30], (原始内容存档 (PDF)于2012-03-04) 
  2. ^ Frumusanu, Andrei. Samsung Announces First LPDDR5X at 8.5Gbps. Anandtech.com. 2021-11-09 [2021-11-09]. (原始内容存档于2022-11-29). 
  3. ^ Micron and MediaTek First to Validate LPDDR5X | Micron Technology. [2022-11-29]. (原始内容存档于2022-11-15). 

外部链接