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2020-02-25 00:26 出處:PConline原創 作者:妖花 責任編輯:liyaohua

   [PConline 雜談]近日,三星S20系列和小米10系列先後發佈,全新的LPDDR5記憶體成為兩家的共同賣點之一,作為面向移動式電子產品的新一代記憶體晶片,LPDDR5與目前主流的LPDDR4X相比,性能暴漲的同時讓設備穫得更佳的綜合續航表現,部分媒體甚至喊出手機記憶體性能要全面超越PC的觀點。

LPDDR5

  一句話點評:1、LPDDR5是移動平台目前最新一代記憶體規范;2、DDR5是電腦平台的下一代記憶體規范;3、GDDR5是獨立顯卡的上一代顯存規范,三者分別是三個不同平台的動態存儲器規范。

  手機中的LPDDR5帶來可觀性能增長的同時,也給不少朋友帶來了一些疑問,比如LPDDR5跟DDR5有什麼關係?顯卡顯存現在都用上了GDDR5了,手機為啥才用LPDDR5?DDR、LPDDR和GDDR這三種名字中都帶有“DDR”的“記憶體”之間又有啥關係?

  帶著這些疑問,本文將來談談DDR、LPDDR和GDDR三者之間的關係與區別,以及目前最新的記憶體技術都在怎樣的發展狀態。

DDR、LPDDR和GDDR這三位仁兄分別是什麼

DDR

  DDR的規范名稱應該為DDR SDRAM,英文全稱Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory,中文意思為雙倍速率同步動態隨機存儲器,是在SDRAM基礎上發展而來的存儲器,普通的DDR記憶體條主要用在PC上,目前PC市場上最主流的記憶體為DDR4記憶體,最新DDR5記憶體尚未投入大規模商用。

LPDDR

  LPDDR是在DDR的基礎上多了LP(Low Power)前綴,又稱為mDDR(Mobile DDR SDRAM),擁有比同代DDR記憶體更低的功耗和個小的體積,該類型晶片主要應用於移動式電子產品等低功耗設備上,主流的LPDDR4X是LPDDR4的省電優化產品,如無意外,最新一代的LPDDR5記憶體將搭載在本年度絕大部分的旗艦手機上。

GDDR

  GDDR是在DDR的基礎上多了G(Graphics)前綴,主要用於高速圖像處理的場合,比如計算器的顯卡中,可以簡單理解為專門為顯卡而做的DDR記憶體,這種記憶體與普通DDR相比,擁有更高的時鐘頻率和更小的發熱量,最新一代GDDR6顯存已經搭載在英偉達(NVIDIA)最新一代RTX20系顯卡和AMD最新一代5000系顯卡上,標準規范主要由GPU(起始位ATI和NVIDIA)廠商聯合制定。

  透過上述簡單整理,大概可以了解到這三者之間的明顯區別,雖然同樣作為臨時數據存儲器,大部分衡量指標也類似,但具體應用場景還是有較大差異的,從應用場景來說,DDR主要應用在PC,LPDDR主要應用在便攜設備,GDDR主要應用在顯卡上。

DDR與LPDDR之間的秘密

  使用場景相對接近的LPDDR和DDR,在發展過程中有較大的交集,LPDDR在LPDDR4之前都是基於同代的DDR發展而來的,同一代的LPDDR擁有比DDR更好的能耗比,但DDR擁有更高的性能上限。

DDR4

  而從第四代開始,兩者開始走上不一樣的發展道路,DDR主要是透過提高核心頻率來提升性能,而LPDDR繼續選擇提高Prefetch預讀取位數,而在投入商用的先後方面,LPDDR4搶在DDR4之前登陸消費者市場,兩者由類似從屬的關係開始演變變成兩套相對獨立的規范體系,分別根據自己的應用場景需求向前發展。

  在兩者目前最新的產品線堙ALPDDR跟DDR的規格差異已經比較大,LPDDR3和DDR3這種主要參數基本一致的情況已經不覆存在,兩者之間的通用性也自然沒有前代這麼強。

LPDDR4

  拿LPDDR4和DDR4來說,LPDDR4是用兩個16位通道組成32位總線,而DDR4卻具備原生64位通道,LPDDR4的Prefetch預讀取位數為16bit,而DDR4為8bit,這在實際運算過程中,DDR4的性能利用率會更高,但LPDDR卻可以用更低的功耗來穫取更高的理論性能。

  這些改變是兩個不同規范,針對兩個不同平台的實際應用需求作出的改進,但這些改進也影響了兩者之間的通用性,對其他硬體和軟體的相容性提出了更高的要求,也是英特爾酷睿系列在第六代支援DDR4後,一直到第十代才加入對LPDDR4的支援的一個重要原因。

  而最新的LPDDR5再次成功搶跑DDR5,在DDR5規范還沒正式確定的時候已經完成了量產,LPDDR5自然也不是根據DDR5的基礎上改進而來,而是在LPDDR4X的基礎上針對移動平台重新設計的新一代低功耗記憶體規范,未來的DDR5是基於DDR4演進而來的,兩者之間的差異將越來越大。

GDDR6比LPDDR5先進?

  GDDR跟另外兩者幾乎沒什麼直接競爭關係,在應用場景上也鮮有交集,基本在默默輔助著顯卡們,跟隨著GPU技術的發展而不斷改進著自己性能,現在已經來到了第六代的GDDR6(Graphics Double Data Rate, version 6 ),這個“6”也是很多人的認識誤區的來源,GDDR6的看上去似乎比另外兩位“高級”一點,LDDR5似乎沒什麼厲害的啊。

GDDR6

  但實際上,同為“5”代的GDDR5技術已經應用了十多年,與DDR4比都不在一個時代,更不用說剛開始商用的LDDR5技術,GDDR5、GDDR4、GDDR3都是基於DDR3記憶體技術開發而來的,而最新的GDDR6是基於DDR4記憶體技術開發而來的。

  由於性能側重點的不同,三者發展路線是相對獨立的,雖然GDDR目前為止仍是基於相對較“舊”的DDR3/4規范,但是自身的代數已經率先演進到第六代的GDDR6,在數據位寬等最影響顯卡性能表現的參數方面,擁有遠超同期DDR的運行頻率,而其自身的發展基本不再需要很依賴DDR技術的向前演進。

  上文提到的DDR和LPDDR目前為止還可以用同一數字就是同一代的方法來區分,但GDDR自GDDR3後,雖然名字堻ㄕ蛇DR,但不能再用後綴數字來區分它與DDR之間的代數關係。

總結

  總結一下DDR、LPDDR、GDDR三者的關係,LPDDR和GDDR在起始階段都是根據自身的應用場景依照DDR規范發展改進而來,但都在後面根據自己的實際應用需求發展出不同“偏科”方向的獨立新規范,現在最新的DDR4、LPDDR5、GDDR6已經不可以簡單的進行性能對比或互為演進代數的參照。

  在演進的速度方面,DDR是最慢的,GDDR的代數目前為止最多,但主要是其中部分規范,如ATI主導制定的GDDR4規范基本沒什麼存在感就被淘汰了,LPDDR近幾年由於手機等便攜平台的發展迅速,進入了高速發展迭代期,這也是從LPDDR4開始連續搶跑的源動力。

LDDR5

  除此之外,PC平台最近今年的整體迭代速度也在放緩,記憶體也遠沒有到成為瓶頸的時候,但LPDDR記憶體由於在便攜設備的功耗佔比較高,還承載著部分顯存的責任,其陞級對移動平台的性能發揮和續航表現的影響,有著比DDR陞級於PC更顯著的效果,用戶在日常使用中的感知也更強,自然也擁有更大的市場推動力。

  而在具體性能方面,由於各有“偏科”,在各自最新一代規范中,雖然存在許多相同的參考標準,但都各有側重,單獨把某些性能拿出來對比並不能準確地比較出各自的優勢。比如LPDDR5目前在數據傳輸速率上,理論性能的確領先DDR4一個身位,但因為這個理由就鼓吹LPDDR5可以吊打DDR4其實並不合適,畢竟高通、蘋果和華為這幾年在ARM結構處理器上瘋狂提高移動設備的運算性能,也沒有讓英特爾和AMD在PC領域中受到太多的直接衝擊。

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