Samsung annoncerer første LPDDR5 DRAM Chip, målretter 6.4Gbps Data Rates & 30% Reduceret Power

Samsung har i sidste ende været i gang med hukommelses- og opbevaringsrelaterede meddelelser, og den roll fortsætter i dag med en ny DRAM-relateret meddelelse ud af juggernaut. I eftermiddag annoncerer firmaet, at de har afsluttet fremstilling, funktionstestning og validering af et prototype 8Gbit LPDDR5 modul. Virksomheden målretter datahastigheder op til 6.4Gbps-per-pin med den nye hukommelse, og mens Samsung ikke er klar til at starte masseproduktion endnu, konstaterer firmaets pressemeddelelse, at de allerede ser det.

Dette er faktisk den første LPDDR5 meddelelse til at krydse AnandTechs ordsproglige skrivebord, så hvis du ikke har hørt om standarden før, er der en god grund til det. LPDDR5 er så banebrydende, at standarden selv endnu ikke er afsluttet; JEDEC-standardgruppen har endnu ikke færdiggjort specifikationerne for DDR5 eller LPDDR5. Kun JEDEC første annoncerede arbejde på DDR5 sidste år, med specifikationen forfalden på et tidspunkt i år. Som følge heraf har information om hukommelsesteknologien været begrænset, da de vigtigste aspekter af teknologien ville have været hamret ud tidligt, har udvalget og dets medlemmer en tendens til at holde fast, indtil specifikationen er ved eller er tæt på færdiggørelsen.

Under alle omstændigheder ser det ud til, at Samsung er den første til at hoppe ud af porten på LPDDR5, og bliver den første producent til at annoncere validering af deres prototype. Og som en del af processen har de på et højt niveau afsløret nogle vigtige specifikationer og træk ved den nye hukommelsesstandard.

Med hensyn til ydeevne er Samsung målrettet op til 6.4Gbps / pin med den nye hukommelse. Som for en typisk 32-bit buschip fungerer 25.6GB / sek af hukommelsesbåndbredde. Dette er en stigning i båndbredde på 50% over den nuværende LPDDR4 (X) -standard, som toppes ud på 4.266Gbps under de samme forhold. Så for en avanceret telefon, hvor 64-bit-hukommelsesbusser er almindelige, ser vi på over 50GB / sek af hukommelsesbåndbredde og over 100GB / sec for en standard 128-bit bus-pc.

Underbygning af disse ændringer er en række optimeringer for både øget båndbredde og reduceret strømforbrug. På båndbreddesiden er den største enkeltændring, at antallet af hukommelsesbanker pr. Kanal, fra 8 banker på LPDDR4 (X) til 16 banker på LPDDR5. Og mens Samsungs pressemeddelelse ikke udtrykkeligt bemærker det - og jeg venter stadig på at få bekræftelse herom - at fordobling af antallet af banker traditionelt er gået hånd i hånd med at fordoble prefetch-størrelsen. Dette ville give LPDDR5 en 32n prefetch-størrelse, idet forøgelsen af ​​prefetch-størrelsen lang var den foretrukne metode til forbedring af DRAM-ydeevnen. Eller for at forenkle forholdene lidt, ville DRAM'ens kernehastighed ikke ændre sig, men LPDDR5 øger mængden af ​​parallelisme, så dataene læses og udskrives over flere banker samtidigt.

LPDDR Generations
LPDDR3 LPDDR4 LPDDR4X LPDDR5
Maks. Densitet 32 Gbit 64 Gbit? ?
Max datahastighed 2.13Gbps 4.26Gbps 6.4Gbps
Kanaler 1 2
Banker
(Per kanal)
8 8 16
amtmand 8n 16n 32n?
Spænding 1.2v 1.1v 1.1v
Vddq 1.2v 1.1v 0.6v 0.6v?

I mellemtiden for hukommelsesbussen selv, selvom det ikke er Samsungs egen pressemeddelelse, ved vi det fra andre kilder LPDDR5 implementerer differentieringsklokering, svarende til GDDR5 grafikhukommelse. Differentiel clocking er nøglen til, at en hukommelsesbuss kan slå de høje frekvenser, der kræves for at faktisk bære data ind og ud af DRAM så hurtigt som LPDDR5 vil kunne generere / forbruge det. I modsætning til selve DRAM-cellerne kan hukommelsesbussen ikke nemt gøres mere parallel på grund af arkitektur- og teknikbegrænsninger, så det går hurtigere at gå videre uden mere radikale ændringer. Med det sagt er det kendt, at differentieringsklokken er ansvarlig for GDDR5s relativt høje strømforbrug, så jeg er nysgerrig, hvad Samsung og JEDEC har gjort for at manipulere dette.

Og taler om strømforbrug, lad os tale om optimeringerne der. Mens LPDDR4X allerede sprang pistolen her lidt ved at reducere Vddq I / O spændingen fra 1.1v til 0.6v, implementerer LPDDR5 nogle af de andre ændringer, der tidligere er blevet foreslået til fremtidige LPDDR standarder. Voltages er endnu engang blevet reduceret, selvom Samsung ikke noterer hvad de nye spændinger er. Selvom andre spændinger sandsynligvis kan lide, er Vtt blevet reduceret denne gang. I mellemtiden er Samsungs pressemeddelelse også opmærksom på, at standarden har introduceret en funktion for at undgå at overskrive celler, der allerede indeholder en 0, og dermed undgå at spilde strøm til at indstille cellen til 0 igen.

Selvom Samsungs perspektiv er marquee-funktionen med hensyn til strømforbrugsbesparelser på LPDDR5, er den nye dybe sovemodus. LPDDR5s DSM er en længere dvaletilstand end det, der i øjeblikket bruges i LPDDR4 (X), så DRAM'en går i tomgang på endnu lavere niveauer af strømforbrug. Den bytte, jeg forventer, er, at det tager længere tid at gå ind og ud af denne søvntilstand, baseret på, hvor dybe søvntilstande gør lignende afvigelser i andre enheder. Samlet set hævder Samsung, at denne nye dvaletilstand forbruger halvt så meget strøm som LPDDR4Xs inaktiv tilstand. I sidste ende vurderer virksomheden, at LPDDR5s strømforbrug på grund af kombinationen af ​​disse funktioner vil være op for 30% lavere end LPDDR4X, selvom det ikke er klart, om dette er det samlede pakkeforbrug eller strømforbruget pr. Bit dataoverført.

Samsung for deres del vil tilbyde to hastigheder / spændingskvaliteter af LPDDR5. Deres hurtigste 6.4Gbps SKU vil fungere på 1.1v, og i mellemtiden vil de også tilbyde en 5.5Gbps SKU, der kører ved en lavere stillet 1.05v for enheder, der har brug for endnu lavere strømforbrug. Og som tidligere nævnt har Samsung endnu ikke startet masseproduktion - formodentlig kan dette ikke ske, før specifikationen er formelt ratificeret - men det er eying at få masseproduktion snart.

Endelig, forventer Samsung og andre producenter som LPDDR4 før det først at jage mobilmarkedet med denne nye generation af hukommelse. Samsung siger officielt, at hukommelsen er til brug i "kommende 5G og Artificial Intelligence (AI) -powered mobile applikationer", og buzzwords til side er dette mobilmarkedet i et nøddeskal. Men da LPDDR5 vil være en grundlæggende JEDEC-standard, da vores egen Dr. Ian Cutress allerede spurgte mig, da Samsung sendte over meddelelsen, ser det ud til, at det kun er et spørgsmål om tid, indtil LPDDR5-support også kommer til x86-processorer. Selv om LPDDR4 er nogen indikation, kan "et spørgsmål om tid" stadig være et stykke tid.

Oprindelig artikel

Efterlad en kommentar