內(nèi)存規(guī)格面臨的挑戰(zhàn)通常最終都?xì)w結(jié)為,，如何在保持低功耗的同時(shí)獲得更高的性能,。對于低功耗雙倍數(shù)據(jù)速率（LPDDR） DRAM更是如此,，而隨著人工智能（AI）,、邊緣運(yùn)算和5G應(yīng)用的出現(xiàn),，其壓力越來越大,。

JEDEC固態(tài)技術(shù)協(xié)會最近發(fā)布了LPDDR5標(biāo)準(zhǔn)的更新版本JESD209－5B,，將內(nèi)存速度提高了33％,，達(dá)到8533Mbps,。JEDEC的JC－42．6低功耗內(nèi)存小組委員會主席Hung Vuong表示，他們專注于提高內(nèi)存性能,、功率與靈活性,，提高內(nèi)存速度是其中的一部分。最新版本JESD209－5B可提供更快的內(nèi)存速率和更高的效率,，專門針對5G智能型手機(jī),，以及采用人工智能的高分辨率擴(kuò)增實(shí)境（AR）／虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和邊緣運(yùn)算。Vuong指出,，除了移動設(shè)備,，為其他應(yīng)用提供低功耗和高性能也極其重要。

這意味著更多的數(shù)據(jù)將在邊緣處理,，而不是發(fā)送到中央云數(shù)據(jù)中心,。Vuong說，「系統(tǒng)的整個(gè)架構(gòu)都在改變」。移動設(shè)備和邊緣運(yùn)算都需要更多的內(nèi)存,，但又不能讓功耗顯著增加,，使用具有更大運(yùn)算能力的無線接入點(diǎn)就不用將所有內(nèi)容都發(fā)送回云端了。

無論何種應(yīng)用,，提高內(nèi)存速率都會對信號完整性產(chǎn)生影響,，因此JESD209－5B更新版本還包括透過TX／RX均衡來改善信號完整性。不同的LPDDR應(yīng)用環(huán)境也對信號完整性提出了挑戰(zhàn),，Vuong說,，“這完全取決于具體應(yīng)用?！睂χ悄苄褪謾C(jī)來說比較容易,，但對汽車或邊緣運(yùn)算而言，挑戰(zhàn)就很大,?！皩τ谶@類應(yīng)用，達(dá)到8．5Gb的速率會更加困難,，因而可能不得不降低性能來運(yùn)行,，不過這取決于設(shè)計(jì)?！彼f,，“我們提供了一些機(jī)制，希望這些機(jī)制能滿足他們的需求,?！?/p>

對于汽車等應(yīng)用，可靠性具有最高優(yōu)先級,，因此JESD209－5B更新版的另一個(gè)關(guān)鍵特性就是自適應(yīng)刷新管理功能,，該功能使內(nèi)存能夠在嚴(yán)苛的工作環(huán)境中（包括在極端溫度條件下）進(jìn)行調(diào)節(jié)?！巴高^自我調(diào)整刷新管理,，我們創(chuàng)建了一種機(jī)制來定義可靠性的等級?！盫uong說,。利用該功能，主機(jī)或軟件能夠設(shè)置期望的設(shè)備可靠性等級,，并滿足數(shù)據(jù)可靠性要求,。“如果處于極端工作條件下,，則可以將可靠性等級調(diào)高一點(diǎn),，這樣就不會丟失過多的數(shù)據(jù),。”他說,，在手機(jī)或其他不重要的環(huán)境中,，可靠性就可以降低一些。

美光一直致力于透過其LPDDR5內(nèi)存滿足汽車產(chǎn)業(yè)特殊的可靠性需求,。2021年初,，美光開始提供LPDDR5內(nèi)存樣品，該產(chǎn)品經(jīng)過硬件評估,，可以滿足最嚴(yán)格的汽車安全完整性等級ASIL D標(biāo)準(zhǔn)（圖1）,。LPDDR5內(nèi)存是其專為不同ADAS技術(shù)而設(shè)計(jì)的新內(nèi)存和存儲產(chǎn)品系列的一部分，這些ADAS技術(shù)可能會采用經(jīng)過功能安全評估的DRAM,，包括自動緊急剎車系統(tǒng),、車道偏離警告、自我調(diào)整巡航控制和盲點(diǎn)檢測系統(tǒng),。這些技術(shù)均要求超低延遲及高可靠性,，即使在非完全自主駕駛的車輛中也是如此。ASIL是由ISO 26262定義的汽車安全性等級,，現(xiàn)在車輛中整合了越來越多的電子設(shè)備來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對車輛的良好控制,，因而對遵守ASIL安全分類等級的要求也更多了。

圖1：美光（Micron）最近開始提供LPDDR5內(nèi)存樣品,。這款內(nèi)存經(jīng)過硬件評估，可以滿足最高等機(jī)的車輛安全完整性等級（ASIL）標(biāo)準(zhǔn),。由于車輛中整合了越來越多的電子設(shè)備,，該產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對車輛的良好控制。

（來源：美光）

Vuong表示,，LPDDR5標(biāo)準(zhǔn)的更新反映了對內(nèi)存帶寬的持續(xù)需求,，無論哪種應(yīng)用，都會有更多的資料需要處理,，以及更多的圖像和游戲需要壓縮,。“隨著5G或人工智能的不斷發(fā)展,，這一勢頭還將持續(xù)下去,。”兩年之后,，數(shù)據(jù)速率將會再次提高,。“8．5Gbps的速率遲早會遭遇摩爾定律,，達(dá)到極限,，所以我們必須想出更好的辦法來傳送數(shù)據(jù)。”

第一版LPDDR5于2019年上半年發(fā)布,，輸入／輸出（I／O）速率達(dá)到了6,，400MT／s，比2014年發(fā)布的第一版LPDDR4速率（3,，200MT／s）高一倍,。LPDDR5的整個(gè)架構(gòu)經(jīng)過重新設(shè)計(jì)，包含一個(gè)16 Bank（存儲庫）可程序設(shè)計(jì)多頻率架構(gòu),，還導(dǎo)入了兩個(gè)使用命令的新操作,，減少了數(shù)據(jù)傳輸，改善了系統(tǒng)功耗,。

12Gb LPDDR5移動DRAM在三星宣布12GB LPDDR4X量產(chǎn)幾個(gè)月之后即問世,，真對運(yùn)作人工智能應(yīng)用的5G高階智能型手機(jī)（圖2）。新標(biāo)準(zhǔn)頒布后,，三星迅速開始量產(chǎn)12Gb LPDDR5移動DRAM,。作為三星12GB封裝系列的一部分，該款LPDDR5據(jù)稱每秒可傳輸44GB數(shù)據(jù)（相當(dāng)于12部全高畫質(zhì)電影）,，功耗降低了30％,。