64-bit, octa-core, e nanometri possono essere le tagline del mondo tecnologico mobile quest’anno, ma gli ultimi e più grandi SoC mobili sono anche imballaggio fulmini di memoria RAM LPDDR4. La memoria DDR4 ha fatto il giro nello spazio PC di fascia alta per un po’ di tempo ora, e LPDDR4, essenzialmente l’equivalente mobile di questo standard, è finalmente qui, portando con sé velocità di memoria più veloce e consumo di energia inferiore.
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Ripercorrendo l’acronimo, LPDDR RAM sta per low power double data rate random access memory, ed è la memoria utilizzata per memorizzare dati a breve termine utilizzati dalle applicazioni. A differenza del suo equivalente per desktop, la RAM a bassa potenza è dotata di un bus di bit più piccolo, ma questo aiuta quando si tratta di efficienza energetica. Il numero, come LPDDR3 o LPDDR4, segna semplicemente la generazione della tecnologia, dovremo immergerci un po’ più a fondo nelle specifiche per vedere cosa è cambiato.
La specifica LPDDR4 mira a raddoppiare la velocità dei dati (fino a 3200 Mb/s) rispetto alla RAM di ultima generazione e a risparmiare sul consumo energetico dei dispositivi mobili. Rispetto al die a un canale di LPDDR3, LPDD4 è stato riprogettato per un die a due canali con 16 bit per canale, per un totale di 32 bit totali. Questo abbassa la potenza del core, grazie a percorsi dati più brevi, e migliora la velocità operativa. L’obiettivo di larghezza di banda è di 17GB/s per die, ma può ancora essere organizzato in una configurazione a doppio canale per raggiungere velocità molto più elevate.
Per risparmiare energia, i chip LPDDR4 abbassano la tensione operativa nominale da 1,2V a 1,1V. Lo standard ora supporta anche una migliore modalità di risparmio energetico a bassa frequenza, che può abbassare la velocità di clock per un ulteriore risparmio della batteria quando si eseguono attività in background più semplici.
Micron e Samsung sono due dei leader del settore in questa tecnologia, ed entrambi stanno spingendo i loro primi prodotti LPDDR4 sul mercato quest’anno. Micron è stata determinante nel guidare la definizione e l’adozione di LPDDR4, lavorando per soddisfare le richieste dei consumatori per tempi di avvio e caricamento più veloci, pur rientrando negli stretti vincoli di potenza della piattaforma mobile.
Micron I requisiti di bassa potenza sono essenziali per la telefonia mobile e LPDDR4 è la memoria più efficiente dal punto di vista energetico.
La tecnologia di Micron supera lo standard con un clock di 2133 MHz nella configurazione a 2 canali x16 dello standard per una velocità di trasferimento di 4266 MT/s, che punta alla larghezza di banda di picco dello standard di 32 GB/s a x64. L’ultimo chip di Samsung offre un equivalente a 1600 MHz che raggiunge i 3200 MT/s e un picco teorico di larghezza di banda di 25,6 GB/s a x64.
La larghezza di banda della memoria è una specifica chiave da tenere d’occhio qui. Anche se raramente opera a livelli di picco, questa cifra ci dice quanti dati la memoria può passare ogni secondo, che è una statistica importante per i giochi a bassa latenza o quando si trasferiscono serie di dati molto grandi, come 4K o video in slow-motion. Questi numeri probabilmente non significano molto da soli, quindi la tabella qui sotto offre un confronto con i precedenti standard LPDDR.
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Il passaggio a LPDDR4 vede anche la capacità dei chip fare un altro passo avanti. Micron offre già una selezione di densità di memoria LPDDR4 per applicazioni mobili, tra cui pacchetti LPDDR4 da 8Gb (gigabit) e 16Gb, cioè densità da 1GB e 2GB. Samsung sta anche lavorando su pacchetti di memoria ad alta densità. Non molto tempo fa l’azienda ha annunciato l’inizio della produzione di massa dei suoi moduli LPDDR4 da 8Gb (1GB), che saranno prodotti su un piccolo processo da 20nm. Per il futuro sono previsti anche pacchetti da 24 e 32 Gb. Meno componenti con dimensioni di memoria più grandi permettono costi più bassi e maggiori quantità di RAM che funzionano con una larghezza di banda elevata.
LPDDR4 è progettata per soddisfare i requisiti di potenza, larghezza di banda, imballaggio, costo e compatibilità dei sistemi mobili più avanzati del mondo – Micron
Mentre i numeri vanno bene, migliorare l’esperienza dell’utente è l’obiettivo finale finale. Una memoria più veloce è la chiave, dato che chiediamo più prestazioni a 2K e ci spingiamo verso display 4K e chiediamo livelli più alti di prestazioni dalle unità di elaborazione grafica mobile.
Le nuove caratteristiche dei media, come i video in slow-motion, il riconoscimento dei volti e l’acquisizione di fotocamere 3D stanno anche facendo aumentare i requisiti di larghezza di banda della memoria. La memoria LPDDR4 consentirà una cattura al rallentatore con un frame rate più elevato e permetterà anche ai sensori delle fotocamere di superare la soglia dei 20MP. Non solo, ma il passaggio a design di memoria più efficienti e a basso consumo può aiutare a spremere una vita extra dalle batterie dei dispositivi.
I SoC mobili che finora hanno confermato di utilizzare la RAM LPDDR4 sono lo Snapdragon 810 di Qualcomm e l’Exynos 7420 di Samsung, che è usato in entrambe le offerte di punta del Samsung Galaxy S6 e Galaxy S6 Edge, il che significa che le ammiraglie di fascia alta di quest’anno dovrebbero tutte fare uso di questa tecnologia di memoria migliorata. Anche l’ultima ammiraglia di LG, l’LG G Flex 2, ha una memoria LPDDR4 leader nel settore. Tuttavia, questo standard non dovrebbe diventare una tecnologia mobile mainstream per i prodotti di fascia media fino al 2017.