64 bits, octa-core, et nanomètres peuvent s’emparer des taglines du monde de la technologie mobile cette année, mais les derniers et meilleurs SoC mobiles embarquent également une mémoire RAM LPDDR4 rapide comme l’éclair. La mémoire DDR4 a fait le tour de l’espace PC haut de gamme depuis un petit moment maintenant, et LPDDR4, essentiellement l’équivalent mobile de cette norme, est enfin là, apportant avec elle des vitesses de mémoire plus rapides et une consommation d’énergie plus faible.
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En décomposant l’acronyme, LPDDR RAM signifie low power double data rate random access memory, et est la mémoire utilisée pour stocker les données à court terme utilisées par les applications. Contrairement à son équivalent de bureau, la RAM à faible puissance est dotée d’un bus binaire plus petit, mais cela aide en matière d’efficacité énergétique. Le numéro, comme LPDDR3 ou LPDDR4, marque simplement la génération de la technologie, nous devrons nous plonger un peu plus profondément dans les spécifications pour voir ce qui a changé.
La spécification LPDDR4 vise à doubler les débits de données (jusqu’à 3200 Mb/s) par rapport à la dernière génération de RAM et à économiser la consommation d’énergie pour les appareils mobiles. Par rapport au die à un canal de la LPDDR3, la LPDD4 a été repensée pour un die à deux canaux avec 16 bits par canal, soit 32 bits au total. Cela permet de réduire la puissance du cœur, grâce à des chemins de données plus courts, et d’améliorer la vitesse opérationnelle. L’objectif de bande passante est de 17 Go/s par die, mais peut toujours être disposé dans une configuration à deux canaux pour atteindre des vitesses beaucoup plus élevées.
Pour économiser de l’énergie, les puces LPDDR4 abaissent la tension nominale de fonctionnement de 1,2V à 1,1V. La norme prend désormais également en charge un mode basse fréquence d’économie d’énergie amélioré, qui permet de réduire la vitesse d’horloge pour économiser davantage la batterie lors de l’exécution de tâches de fond plus simples.
Micron et Samsung sont deux des leaders de l’industrie dans cette technologie, et tous deux poussent leurs premiers produits LPDDR4 sur le marché cette année. Micron a joué un rôle déterminant dans la définition et l’adoption de la LPDDR4, en s’efforçant de répondre aux demandes des consommateurs pour des temps de démarrage et de chargement plus rapides, tout en s’adaptant aux contraintes d’alimentation serrées de la plate-forme mobile.
Micron Les exigences de faible consommation sont essentielles pour le mobile et la LPDDR4 est la mémoire la plus économe en énergie à ce jour.
La technologie de Micron coiffe la norme avec une horloge de 2133 MHz dans la configuration 2 x16 canaux de la norme pour un taux de transfert de 4266 MT/s, ce qui vise la bande passante maximale de la norme de 32 Go/s à x64. La dernière puce de Samsung offre un équivalent de 1600 MHz qui culmine à 3200 MT/s et un pic de bande passante théorique de 25,6 Go/s sous x64.
La bande passante de la mémoire est une spécification clé à surveiller ici. Bien que fonctionnant rarement à des niveaux de pointe, ce chiffre nous indique combien de données la mémoire peut transmettre chaque seconde, ce qui est une statistique importante pour les jeux à faible latence ou lors du transfert de très grands ensembles de données, tels que les vidéos 4K ou au ralenti. Ces chiffres ne signifient probablement pas grand-chose en soi, c’est pourquoi le tableau ci-dessous propose une comparaison avec les normes LPDDR précédentes.
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Le passage à la LPDDR4 voit également la capacité des puces faire un autre bond en avant. Micron propose déjà une sélection de densités de mémoire LPDDR4 pour les applications mobiles, notamment des boîtiers LPDDR4 de 8Gb (gigabit) et 16Gb, soit des densités de 1GB et 2GB. Samsung travaille également sur des boîtiers de mémoire haute densité. Il n’y a pas longtemps, la société a annoncé le début de la production de masse de ses modules LPDDR4 de 8 Gb (1 Go), qui seront fabriqués sur un petit processus de 20 nm. Des boîtiers de 24 et 32 Go sont également prévus pour l’avenir. Moins de composants avec des tailles de mémoire plus importantes permettent de réduire les coûts et d’obtenir de plus grandes quantités de RAM fonctionnant avec une bande passante élevée.
LPDDR4 est architecturée pour répondre aux exigences de puissance, de bande passante, d’emballage, de coût et de compatibilité des systèmes mobiles les plus avancés au monde – Micron
Bien que les chiffres soient très bien, l’amélioration de l’expérience utilisateur est l’objectif final ultime. Une mémoire plus rapide est essentielle car nous demandons plus de performances à 2K et poussons vers les écrans 4K et exigeons des niveaux de performance plus élevés des unités de traitement graphique mobiles.
Les nouvelles fonctionnalités multimédias, telles que la vidéo au ralenti, la reconnaissance des visages et la capture par caméra 3D font également augmenter les exigences en matière de bande passante de la mémoire. La mémoire LPDDR4 permettra de capturer des ralentis à une fréquence d’images plus élevée et permettra également aux capteurs des caméras de franchir la barre des 20 Mpx. Non seulement cela, mais le passage à des conceptions de mémoire plus efficaces et à faible consommation d’énergie peut aider à presser une vie supplémentaire sur les batteries des appareils.
Les SoC mobiles dont l’utilisation de la RAM LPDDR4 a été confirmée jusqu’à présent sont le Snapdragon 810 de Qualcomm et l’Exynos 7420 de Samsung, qui est utilisé dans les deux offres phares du Samsung Galaxy S6 et Galaxy S6 Edge, ce qui signifie que les flagships haut de gamme de cette année devraient tous utiliser cette technologie de mémoire améliorée. Le dernier fleuron de LG, le LG G Flex 2, est également équipé d’une mémoire LPDDR4 de pointe. Cependant, cette norme ne devrait pas devenir une technologie mobile courante pour les produits de milieu de gamme avant 2017.