近日,三星S20系列和小米10系列先后發(fā)布,全新的DDR5" target="_blank">LPDDR5內(nèi)存成為兩家的共同賣點(diǎn)之一,作為面向移動式電子產(chǎn)品的新一代內(nèi)存芯片,LPDDR5與當(dāng)前主流的LPDDR4X相比,性能暴漲的同時(shí)讓設(shè)備獲得更佳的綜合續(xù)航表現(xiàn),部分媒體甚至喊出手機(jī)內(nèi)存性能要全面超越PC的觀點(diǎn)。
一句話點(diǎn)評:1、LPDDR5是移動平臺當(dāng)前最新一代內(nèi)存規(guī)范;2、DDR5是電腦平臺的下一代內(nèi)存規(guī)范;3、GDDR5是獨(dú)立顯卡的上一代顯存規(guī)范,三者分別是三個(gè)不同平臺的動態(tài)存儲器規(guī)范。
手機(jī)中的LPDDR5帶來可觀性能增長的同時(shí),也給不少朋友帶來了一些疑問,比如LPDDR5跟DDR5有什么關(guān)系?顯卡顯存現(xiàn)在都用上了GDDR5了,手機(jī)為啥才用LPDDR5?DDR、LPDDR和GDDR這三種名字中都帶有“DDR”的“內(nèi)存”之間又有啥關(guān)系?
帶著這些疑問,本文將來談?wù)凞DR、LPDDR和GDDR三者之間的關(guān)系與區(qū)別,以及當(dāng)前最新的內(nèi)存技術(shù)都在怎樣的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
DDR、LPDDR和GDDR這三位仁兄分別是什么
DDR的規(guī)范名稱應(yīng)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(tài)隨機(jī)存儲器,是在SDRAM基礎(chǔ)上發(fā)展而來的存儲器,普通的DDR內(nèi)存條主要用在PC上,當(dāng)前PC市場上最主流的內(nèi)存為DDR4內(nèi)存,最新DDR5內(nèi)存尚未投入大規(guī)模商用。
LPDDR是在DDR的基礎(chǔ)上多了LP(Low Power)前綴,又稱為mDDR(Mobile DDR SDRAM),擁有比同代DDR內(nèi)存更低的功耗和個(gè)小的體積,該類型芯片主要應(yīng)用于移動式電子產(chǎn)品等低功耗設(shè)備上,主流的LPDDR4X是LPDDR4的省電優(yōu)化產(chǎn)品,如無意外,最新一代的LPDDR5內(nèi)存將搭載在本年度絕大部分的旗艦手機(jī)上。
GDDR是在DDR的基礎(chǔ)上多了G(Graphics)前綴,主要用于高速圖像處理的場合,比如計(jì)算器的顯卡中,可以簡單理解為專門為顯卡而做的DDR內(nèi)存,這種內(nèi)存與普通DDR相比,擁有更高的時(shí)鐘頻率和更小的發(fā)熱量,最新一代GDDR6顯存已經(jīng)搭載在英偉達(dá)(NVIDIA)最新一代RTX20系顯卡和AMD最新一代5000系顯卡上,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要由GPU(起始位ATI和NVIDIA)廠商聯(lián)合制定。
通過上述簡單整理,大概可以了解到這三者之間的明顯區(qū)別,雖然同樣作為臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲器,大部分衡量指標(biāo)也類似,但具體應(yīng)用場景還是有較大差異的,從應(yīng)用場景來說,DDR主要應(yīng)用在PC,LPDDR主要應(yīng)用在便攜設(shè)備,GDDR主要應(yīng)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(fā)展過程中有較大的交集,LPDDR在LPDDR4之前都是基于同代的DDR發(fā)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。
而從第四代開始,兩者開始走上不一樣的發(fā)展道路,DDR主要是通過提高核心頻率來提升性能,而LPDDR繼續(xù)選擇提高Prefetch預(yù)讀取位數(shù),而在投入商用的先后方面,LPDDR4搶在DDR4之前登陸消費(fèi)者市場,兩者由類似從屬的關(guān)系開始演變變成兩套相對獨(dú)立的規(guī)范體系,分別根據(jù)自己的應(yīng)用場景需求向前發(fā)展。
在兩者當(dāng)前最新的產(chǎn)品線里,LPDDR跟DDR的規(guī)格差異已經(jīng)比較大,LPDDR3和DDR3這種主要參數(shù)基本一致的情況已經(jīng)不復(fù)存在,兩者之間的通用性也自然沒有前代這么強(qiáng)。
拿LPDDR4和DDR4來說,LPDDR4是用兩個(gè)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(yù)讀取位數(shù)為16bit,而DDR4為8bit,這在實(shí)際運(yùn)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獲取更高的理論性能。
這些改變是兩個(gè)不同規(guī)范,針對兩個(gè)不同平臺的實(shí)際應(yīng)用需求作出的改進(jìn),但這些改進(jìn)也影響了兩者之間的通用性,對其他硬件和軟件的兼容性提出了更高的要求,也是英特爾酷睿系列在第六代支持DDR4后,一直到第十代才加入對LPDDR4的支持的一個(gè)重要原因。
而最新的LPDDR5再次成功搶跑DDR5,在DDR5規(guī)范還沒正式確定的時(shí)候已經(jīng)完成了量產(chǎn),LPDDR5自然也不是根據(jù)DDR5的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來,而是在LPDDR4X的基礎(chǔ)上針對移動平臺重新設(shè)計(jì)的新一代低功耗內(nèi)存規(guī)范,未來的DDR5是基于DDR4演進(jìn)而來的,兩者之間的差異將越來越大。
GDDR6比LPDDR5先進(jìn)?
GDDR跟另外兩者幾乎沒什么直接競爭關(guān)系,在應(yīng)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(shù)的發(fā)展而不斷改進(jìn)著自己性能,現(xiàn)在已經(jīng)來到了第六代的GDDR6(Graphics Double Data Rate, version 6 ),這個(gè)“6”也是很多人的認(rèn)識誤區(qū)的來源,GDDR6的看上去似乎比另外兩位“高級”一點(diǎn),LDDR5似乎沒什么厲害的啊。
但實(shí)際上,同為“5”代的GDDR5技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用了十多年,與DDR4比都不在一個(gè)時(shí)代,更不用說剛開始商用的LDDR5技術(shù),GDDR5、GDDR4、GDDR3都是基于DDR3內(nèi)存技術(shù)開發(fā)而來的,而最新的GDDR6是基于DDR4內(nèi)存技術(shù)開發(fā)而來的。
由于性能側(cè)重點(diǎn)的不同,三者發(fā)展路線是相對獨(dú)立的,雖然GDDR目前為止仍是基于相對較“舊”的DDR3/4規(guī)范,但是自身的代數(shù)已經(jīng)率先演進(jìn)到第六代的GDDR6,在數(shù)據(jù)位寬等最影響顯卡性能表現(xiàn)的參數(shù)方面,擁有遠(yuǎn)超同期DDR的運(yùn)行頻率,而其自身的發(fā)展基本不再需要很依賴DDR技術(shù)的向前演進(jìn)。
上文提到的DDR和LPDDR目前為止還可以用同一數(shù)字就是同一代的方法來區(qū)分,但GDDR自GDDR3后,雖然名字里都有DDR,但不能再用后綴數(shù)字來區(qū)分它與DDR之間的代數(shù)關(guān)系。
總結(jié)
總結(jié)一下DDR、LPDDR、GDDR三者的關(guān)系,LPDDR和GDDR在起始階段都是根據(jù)自身的應(yīng)用場景依照DDR規(guī)范發(fā)展改進(jìn)而來,但都在后面根據(jù)自己的實(shí)際應(yīng)用需求發(fā)展出不同“偏科”方向的獨(dú)立新規(guī)范,現(xiàn)在最新的DDR4、LPDDR5、GDDR6已經(jīng)不可以簡單的進(jìn)行性能對比或互為演進(jìn)代數(shù)的參照。
在演進(jìn)的速度方面,DDR是最慢的,GDDR的代數(shù)目前為止最多,但主要是其中部分規(guī)范,如ATI主導(dǎo)制定的GDDR4規(guī)范基本沒什么存在感就被淘汰了,LPDDR近幾年由于手機(jī)等便攜平臺的發(fā)展迅速,進(jìn)入了高速發(fā)展迭代期,這也是從LPDDR4開始連續(xù)搶跑的源動力。
除此之外,PC平臺最近今年的整體迭代速度也在放緩,內(nèi)存也遠(yuǎn)沒有到成為瓶頸的時(shí)候,但LPDDR內(nèi)存由于在便攜設(shè)備的功耗占比較高,還承載著部分顯存的責(zé)任,其升級對移動平臺的性能發(fā)揮和續(xù)航表現(xiàn)的影響,有著比DDR升級于PC更顯著的效果,用戶在日常使用中的感知也更強(qiáng),自然也擁有更大的市場推動力。
而在具體性能方面,由于各有“偏科”,在各自最新一代規(guī)范中,雖然存在許多相同的參考標(biāo)準(zhǔn),但都各有側(cè)重,單獨(dú)把某些性能拿出來對比并不能準(zhǔn)確地比較出各自的優(yōu)勢。比如LPDDR5目前在數(shù)據(jù)傳輸速率上,理論性能的確領(lǐng)先DDR4一個(gè)身位,但因?yàn)檫@個(gè)理由就鼓吹LPDDR5可以吊打DDR4其實(shí)并不合適,畢竟高通、蘋果和華為這幾年在ARM架構(gòu)處理器上瘋狂提高移動設(shè)備的運(yùn)算性能,也沒有讓英特爾和AMD在PC領(lǐng)域中受到太多的直接沖擊。