被小米10带火 LPDDR5、DDR5与GDDR5啥区别

2020-02-25 09:49:15 来源: 太平洋电脑网 举报
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近日,三星S20系列和小米10系列先后发布,全新的LPDDR5内存成为两家的共同卖点之一,作为面向移动式电子产品的新一代内存芯片,LPDDR5与当前主流的LPDDR4X相比,性能暴涨的同时让设备获得更佳的综合续航表现,部分媒体甚至喊出手机内存性能要全面超越PC的观点。

一句话点评:1、LPDDR5是移动平台当前最新一代内存规范;2、DDR5是电脑平台的下一代内存规范;3、GDDR5是独立显卡的上一代显存规范,三者分别是三个不同平台的动态存储器规范。

手机中的LPDDR5带来可观性能增长的同时,也给不少朋友带来了一些疑问,比如LPDDR5跟DDR5有什么关系?显卡显存现在都用上了GDDR5了,手机为啥才用LPDDR5?DDR、LPDDR和GDDR这三种名字中都带有“DDR”的“内存”之间又有啥关系?

带着这些疑问,本文将来谈谈DDR、LPDDR和GDDR三者之间的关系与区别,以及当前最新的内存技术都在怎样的发展状态。

DDR、LPDDR和GDDR这三位仁兄分别是什么

DDR的规范名称应该为DDR SDRAM,英文全称Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory,中文意思为双倍速率同步动态随机存储器,是在SDRAM基础上发展而来的存储器,普通的DDR内存条主要用在PC上,当前PC市场上最主流的内存为DDR4内存,最新DDR5内存尚未投入大规模商用。

LPDDR是在DDR的基础上多了LP(Low Power)前缀,又称为mDDR(Mobile DDR SDRAM),拥有比同代DDR内存更低的功耗和个小的体积,该类型芯片主要应用于移动式电子产品等低功耗设备上,主流的LPDDR4X是LPDDR4的省电优化产品,如无意外,最新一代的LPDDR5内存将搭载在本年度绝大部分的旗舰手机上。

GDDR是在DDR的基础上多了G(Graphics)前缀,主要用于高速图像处理的场合,比如计算器的显卡中,可以简单理解为专门为显卡而做的DDR内存,这种内存与普通DDR相比,拥有更高的时钟频率和更小的发热量,最新一代GDDR6显存已经搭载在英伟达(NVIDIA)最新一代RTX20系显卡和AMD最新一代5000系显卡上,标准规范主要由GPU(起始位ATI和NVIDIA)厂商联合制定。

通过上述简单整理,大概可以了解到这三者之间的明显区别,虽然同样作为临时数据存储器,大部分衡量指标也类似,但具体应用场景还是有较大差异的,从应用场景来说,DDR主要应用在PC,LPDDR主要应用在便携设备,GDDR主要应用在显卡上。

DDR与LPDDR之间的秘密

使用场景相对接近的LPDDR和DDR,在发展过程中有较大的交集,LPDDR在LPDDR4之前都是基于同代的DDR发展而来的,同一代的LPDDR拥有比DDR更好的能耗比,但DDR拥有更高的性能上限。

而从第四代开始,两者开始走上不一样的发展道路,DDR主要是通过提高核心频率来提升性能,而LPDDR继续选择提高Prefetch预读取位数,而在投入商用的先后方面,LPDDR4抢在DDR4之前登陆消费者市场,两者由类似从属的关系开始演变变成两套相对独立的规范体系,分别根据自己的应用场景需求向前发展。

在两者当前最新的产品线里,LPDDR跟DDR的规格差异已经比较大,LPDDR3和DDR3这种主要参数基本一致的情况已经不复存在,两者之间的通用性也自然没有前代这么强。

拿LPDDR4和DDR4来说,LPDDR4是用两个16位通道组成32位总线,而DDR4却具备原生64位通道,LPDDR4的Prefetch预读取位数为16bit,而DDR4为8bit,这在实际运算过程中,DDR4的性能利用率会更高,但LPDDR却可以用更低的功耗来获取更高的理论性能。

这些改变是两个不同规范,针对两个不同平台的实际应用需求作出的改进,但这些改进也影响了两者之间的通用性,对其他硬件和软件的兼容性提出了更高的要求,也是英特尔酷睿系列在第六代支持DDR4后,一直到第十代才加入对LPDDR4的支持的一个重要原因。

而最新的LPDDR5再次成功抢跑DDR5,在DDR5规范还没正式确定的时候已经完成了量产,LPDDR5自然也不是根据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范,未来的DDR5是基于DDR4演进而来的,两者之间的差异将越来越大。

GDDR6比LPDDR5先进?

GDDR跟另外两者几乎没什么直接竞争关系,在应用场景上也鲜有交集,基本在默默辅助着显卡们,跟随着GPU技术的发展而不断改进着自己性能,现在已经来到了第六代的GDDR6(Graphics Double Data Rate, version 6 ),这个“6”也是很多人的认识误区的来源,GDDR6的看上去似乎比另外两位“高级”一点,LDDR5似乎没什么厉害的啊。

但实际上,同为“5”代的GDDR5技术已经应用了十多年,与DDR4比都不在一个时代,更不用说刚开始商用的LDDR5技术,GDDR5、GDDR4、GDDR3都是基于DDR3内存技术开发而来的,而最新的GDDR6是基于DDR4内存技术开发而来的。

由于性能侧重点的不同,三者发展路线是相对独立的,虽然GDDR目前为止仍是基于相对较“旧”的DDR3/4规范,但是自身的代数已经率先演进到第六代的GDDR6,在数据位宽等最影响显卡性能表现的参数方面,拥有远超同期DDR的运行频率,而其自身的发展基本不再需要很依赖DDR技术的向前演进。

上文提到的DDR和LPDDR目前为止还可以用同一数字就是同一代的方法来区分,但GDDR自GDDR3后,虽然名字里都有DDR,但不能再用后缀数字来区分它与DDR之间的代数关系。

总结

总结一下DDR、LPDDR、GDDR三者的关系,LPDDR和GDDR在起始阶段都是根据自身的应用场景依照DDR规范发展改进而来,但都在后面根据自己的实际应用需求发展出不同“偏科”方向的独立新规范,现在最新的DDR4、LPDDR5、GDDR6已经不可以简单的进行性能对比或互为演进代数的参照。

在演进的速度方面,DDR是最慢的,GDDR的代数目前为止最多,但主要是其中部分规范,如ATI主导制定的GDDR4规范基本没什么存在感就被淘汰了,LPDDR近几年由于手机等便携平台的发展迅速,进入了高速发展迭代期,这也是从LPDDR4开始连续抢跑的源动力。

除此之外,PC平台最近今年的整体迭代速度也在放缓,内存也远没有到成为瓶颈的时候,但LPDDR内存由于在便携设备的功耗占比较高,还承载着部分显存的责任,其升级对移动平台的性能发挥和续航表现的影响,有着比DDR升级于PC更显著的效果,用户在日常使用中的感知也更强,自然也拥有更大的市场推动力。

而在具体性能方面,由于各有“偏科”,在各自最新一代规范中,虽然存在许多相同的参考标准,但都各有侧重,单独把某些性能拿出来对比并不能准确地比较出各自的优势。比如LPDDR5目前在数据传输速率上,理论性能的确领先DDR4一个身位,但因为这个理由就鼓吹LPDDR5可以吊打DDR4其实并不合适,毕竟高通、苹果和华为这几年在ARM架构处理器上疯狂提高移动设备的运算性能,也没有让英特尔和AMD在PC领域中受到太多的直接冲击。

韩一冰 本文来源:太平洋电脑网 责任编辑:韩一冰_NT3945
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