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lpddr和ddr和gddr_DDR/LPDDR/GDDR的关系与区别

2024-08-09 16:04:57科技帅气的蚂蚁
近日,三星S20系列和小米10系列相继发布,全新的LPDDR5内存成为两家公司的共同卖点之一。作为新一代移动电子产品的存储芯片,与目前主流的L

lpddr和ddr和gddr_DDR/LPDDR/GDDR的关系与区别

近日,三星S20系列和小米10系列相继发布,全新的LPDDR5内存成为两家公司的共同卖点之一。作为新一代移动电子产品的存储芯片,与目前主流的LPDDR4X相比,LPDDR5的性能扶摇直上,同时也使设备获得了更好的综合续航表现。甚至有媒体高呼手机内存性能要全面超越PC。

一句话点评1、LPDDR5是移动平台最新一代内存规范;2、DDR5是计算机平台的下一代内存规范;3、GDDR5是独立显卡的上一代内存规格,是三种不同平台的动态内存规格。

手机中的LPDDR5在带来可观的性能增长的同时,也给很多朋友带来了一些疑问,比如LPDDR5和DDR5是什么关系?GDDR5现在用于显卡的显存。为什么手机要用LPDDR5?在DDR、LPDDR和GDDR,“记忆”和“DDR”是什么关系?

带着这些问题,本文将讨论DDR、LPDDR和g DDR之间的联系和区别,以及最新的存储技术是如何发展的。

什么是DDR、LPDDR和GDDR?

DDR的标准名称应该是DDR SDRAM,英文是双倍数据速率同步动态随机存取存储器,中文是双倍速率同步动态随机存取存储器。它是在SDRAM的基础上开发的存储器。普通DDR内存条主要用于PC。目前PC市场最主流的内存是DDR4内存,最新的DDR5内存还没有投入大规模商用。

LPDDR是加在DDR上的LP(低功耗)前缀,也叫mDDR(移动DDR SDRAM),比同代的DDR内存功耗更低,体积更小。这类芯片主要用于移动电子产品等低功耗设备,主流的LPDDR4X是LPDDR4的省电优化产品。如果不出意外,最新一代的LPDDR R5内存将会在今年大部分旗舰手机上安装。

GDDR是DDR基础上的一个G(Graphics)前缀,主要用于高速图像处理场合,比如电脑显卡。可以简单理解为专门为显卡做的DDR内存。相比普通DDR,这种内存时钟频率更高,发热量更小。最新一代的GDDR6显存已经安装在NVIDIA最新一代RTX20系列显卡和AMD最新一代5000系列显卡上。标准规范主要由GPU制定。

通过以上简单的排列,我们大概可以了解三者的明显区别。虽然也是作为临时数据存储,大部分指标都差不多,但具体应用场景还是有很大不同。从应用场景来看,DDR主要用于PC,LPDDR主要用于便携设备,GDDR主要用于显卡。

DDR和LPDDR之间的秘密

使用场景相对接近的LPDDR和DDR,在开发过程中有很大的交集。LPDDR是基于LPDDRR4之前的同一代DDR开发的。同代LPDDR比DDR能耗比更好,但DDR有更高的性能上限。

从第四代开始,两者走上了不同的发展道路。DDR主要通过提高核心频率来提升性能,而LPDDR则继续选择增加预取预读位数。从投入商用的顺序来看,LPDDR4先于DDR4登陆消费市场,两者从类似的隶属关系演变为两个相对独立的规范体系,根据各自的应用场景发展。

在最新的产品线中,LPDDR和DDR的规格相差较大,LPDDR3和DDR3主要参数基本相同的情况不复存在,两者之间的通用性自然没有上一代那么强。

以LPDDR4和DDR4为例。LPDDR4使用两个16位通道组成一个32位总线,而DDR4有一个原生64位通道。LPDDR4的预取预读位是16位,而DDR4是8位。在实际运行过程中,DDR4的性能利用率会更高,但LPDDR可以用更低的功耗获得更高的理论性能。

这些变化是两种不同的规范,针对的是两种不同平台的实际应用需求,但这些改进也影响了它们之间的通用性,对其他软硬件的兼容性提出了更高的要求,这也是英特尔酷睿系列在第六代支持DDR4后,直到第十代才支持LPDDR4的重要原因。

最新的LPDDR5再次成功击败DDR5,在DDR5的规格正式确定之前完成量产。LPDDR5自然不是在DDR5的基础上改进而来,而是在LPDDR4X的基础上针对移动平台重新设计的新一代低功耗内存规格。未来的DDR5是在DDR4的基础上演进而来,两者的差异会越来越大。

GDDR6比LPDDR5更高级?

GDDR和其他两家公司之间几乎没有直接竞争,在应用场景上也几乎没有重叠。GDDR基本是默默辅助显卡,随着GPU技术的发展不断提升性能。现在已经到了第六代GDDR6(图形双倍数据速率,版本6),这也是很多人误解的来源。GDDR6好像比另外两个要“高级”一点,LDDR5好像也是。

但实际上,同样是“5”代的GDDR5技术已经用了十几年,和DDR4不可同日而语,更不用说刚刚商用的LDDR5技术了。GDDR5、 GDDR4、 gddr 3是基于DDR3内存技术开发的,最新的GDDR6是基于DDR4内存技术开发的。

由于表现侧重点不同,三者的发展路线相对独立。虽然GDDR还是基于比较老的DDR3/4规范,但是它自己的代数已经先进化到了第六代GDDR6,在数据位宽等最影响显卡性能的参数上,它的工作频率远远超过了同时期的DDR,而且它自己的发展基本不需要依靠DDR技术的正向进化。

上面提到的DDR和LPDDR还是可以用同一个数字来区分的,也就是同一代人。但是从GDDR3开始,虽然两个名字都有DDR,但是后缀数字已经不能用来区分它和DDR的代数关系了。

摘要

总结一下DDR、LPDDR和g DDR的关系,LPDDR和GDDR在初期都是根据各自的应用场景进行开发和改进的,但都是根据各自的实际应用需求,在不同的方向开发独立的新规范。现在最新的DDR4、 LPDDR5、 GDDR 6在进化代数上已经不能简单的比较性能或者互相参照了。

从进化速度上来说,DDR是最慢的,GDDR的代数是目前为止最多的,但主要是它的一些规范,比如ATI主导的GDDR4规范,基本上被淘汰,没有任何存在感。近年来,由于手机等便携平台的快速发展,LPDDR进入了一个高速发展迭代期,这也是LPDDR4持续冲量的来源。

此外,PC平台的整体迭代速度近年来也在放缓,内存远未成为瓶颈。然而,LPDDR存储器由于其在便携式设备中的高功耗,也承担了存储器的一部分责任。它的升级对移动平台的性能和续航表现的作用比DDR升级到PC更显著,用户在日常使用中的感知也更强,自然有更大的市场推动力。

在具体性能上,由于各自的“偏科”,虽然其最新一代规范中有很多相同的参考标准,但都各有侧重,单靠比较某些性能无法准确比较各自的优势。比如LPDDR5的理论性能在数据传输速率上确实比DDR4领先一个位置,但以此为由鼓吹LPDDR5可以挂DDR4是不合适的。毕竟高通、苹果、华为这几年在ARM架构处理器上疯狂提升移动设备的计算性能,而英特尔、AMD在PC领域并没有受到太大的直接冲击。