LPDDR5, UFS3.0 и SD Express – объяснение памяти следующего поколения

Технология памяти может быть не так заметна сразу, как новый четкий дисплей или более быстрый процессор, но это ключ к обеспечению плавной работы смартфона без заиканий. Индустрия стремится к более качественным изображениям и видео, играм с высокой точностью воспроизведения и машинному обучению. Пропускная способность и емкость памяти находятся под большим давлением, чем когда-либо прежде.

К счастью, новые технологии памяти находятся на пути к снижению нагрузки. К ним относятся LPDDR5 RAM, внутреннее хранилище UFS 3.0 и портативные карты памяти SD Express. Общая суть заключается в том, что каждый из этих стандартов будет быстрее своих предшественников, но давайте подробнее рассмотрим более мелкие детали и то, как каждый из них поможет формировать превосходный мобильный опыт.

LPDDR5 RAM

Оперативная память является неотъемлемой частью каждого компьютера, но смартфоны особенно чувствительны к пропускной способности памяти, потому что ЦП, графический процессор и все чаще движки ИИ расположены на одном чипе и совместно используют этот пул памяти. Это часто является узким местом в играх, рендеринге видео 4K и других случаях, когда требуется много операций чтения и записи в память.

Мы все еще ждем окончательных спецификаций, но LPDDR5, как и его предшественники, призван увеличить доступную пропускную способность и еще раз повысить энергоэффективность. Пропускная способность LPDDR5 составляет 6400 Мбит / с, что вдвое превышает 3200 Мбит / с, с которыми поставлялась LPDDR4. Хотя в последующих версиях LPDDR4 и 4X были способны развивать скорость до 4266 Мбит / с.

Согласно компании Synopsys, занимающейся разработкой микросхем, LPDDR5 представляет систему двойной дифференциальной тактовой частоты, использующей тактовую частоту WCK, аналогичную той, что используется в быстрой графической памяти GDDR5. Дифференциальная синхронизация увеличивает частоту без увеличения количества выводов, и эти две реализации тактовых импульсов (WCK_t и WCK_c) позволяют использовать две разные рабочие точки при удвоении или четырехкратном увеличении тактовой частоты команды / адреса. LPDDR5 также будет поддерживать функцию Link ECC для операций чтения и записи, позволяя восстанавливать данные в случае ошибок передачи или потери заряда хранилища.

Более того, стандарт по-прежнему фокусируется на энергоэффективности – ключевом требовании для мобильных продуктов – при более низком рабочем напряжении. LPDDR5 может работать при напряжении всего 1,1 В по сравнению с 1,2 В в предыдущих версиях LPDDR. Также реализован режим глубокого сна для снижения тока до 40 процентов в состоянии ожидания или самообновления. Низкое энергопотребление копирования данных также снижает энергопотребление за счет использования повторяющихся шаблонов данных для обычных операций записи, записи по маске и чтения, поэтому точка с более высокой производительностью не должна расходовать больше драгоценного времени автономной работы.

Компания Samsung начала массовое производство устройств памяти LPDDR5 в середине 2019 года с емкостью 12 ГБ. Тем не менее, чип начинает со скоростью передачи данных всего 5500 Мбит / с, прежде чем в 2020 году будут выпущены чипы 16 Гбит / с 6400 Мбит / с. Мы увидим первые смартфоны с LPDDR5, когда SoC с поддержкой новой памяти будут доступны в начале 2020 года.

ПЗУ UFS 3.0

В наши дни быстрое хранилище так же важно, как и оперативная память, особенно если вы хотите читать и хранить видео с высоким разрешением или загружать высококачественные ресурсы для AR и VR. UFS быстро заменяет eMMC в качестве стандартного стандарта памяти в смартфонах. JDEC уже опубликовала официальную спецификацию UFS 3.0 для своей памяти следующего поколения, которая дает нам представление об улучшениях производительности и энергопотребления в будущем для высокопроизводительных хранилищ мобильных устройств.

Главное улучшение состоит в том, что скорость удвоилась по сравнению с UFS 2.0, который есть в некоторых современных высокопроизводительных устройствах. Каждая полоса может обрабатывать до 11,6 Гбит / с данных по сравнению с 5,8 Гбит / с, что дает максимальную скорость передачи 23,2 Гбит / с. При этом реальные скорости будут немного ниже этого теоретического максимума. К счастью, все устройства, совместимые с UFS 3.0, должны поддерживать HS-G4 (11,6 Гбит / с) и HS-G3 (5,8 Гбит / с), поэтому они определенно будут быстрее, чем все версии UFS 2.0.

Изменилось и стандартное энергопотребление. Теперь есть три шины питания: 1,2 В, 1,8 В и 2,5 В / 3,3 В, а введение 2,5 В в линейку VCC поможет поддерживать будущие конструкции флэш-памяти 3D NAND с более высокой плотностью и более низкое энергопотребление. Другими словами, UFS 3.0 поддерживает хранилища большего размера, которые будут доступны в будущих технологиях производства.

Как и LPDDR5, Samsung, похоже, станет одним из первых, кто выпустит хранилище UFS 3.0.

Портативное хранилище SD Express

Наконец, мы подошли к портативному хранилищу – востребованной функции смартфонов для перемещения больших медиабиблиотек между устройствами. Недавно представленный стандарт SD Express, вероятно, заменит будущие карты microSD, хотя возможность использования быстрых карт памяти UFS также остается. Короче говоря, SD Express может похвастаться самой высокой скоростью SD-карт и поддержкой их использования в качестве портативных SSD.

SD Express включает интерфейсы PCI Express и NVMe в унаследованный интерфейс SD, два общих стандарта шины данных, встречающиеся в пространстве ПК. Эти интерфейсы находятся на втором ряду контактов, которые уже используются высокоскоростными картами microSD UHS-II, представленными сегодня на рынке.

Поддержка PCI-E 3.0 с SD Express означает, что пиковая пропускная способность может достигать колоссальных 985 МБ / с, что более чем в три раза быстрее, чем карты UHS-II с максимальной скоростью 312 МБ / с и даже быстрее, чем карты UHS-III, поддерживающие до 624 МБ / с. Между тем, NVMe v1.3 является отраслевым стандартом, используемым для твердотельных накопителей (SSD), а это означает, что будущие SD-карты смогут служить съемными твердотельными накопителями для доступа по принципу Plug and Play к большим объемам данных, программному обеспечению и даже рабочим данным. системы.

Помимо поддержки высокоскоростных интерфейсов памяти, максимальный объем памяти будущих карт microSD увеличится с 2 ТБ с SDXC до 128 ТБ с новыми картами SD Ultra-Capacity (SDUC).

SD Express обратно совместим с существующими картами и портами microSD, но вы будете ограничены более медленными скоростями. Таким образом, скорость устройства UHS-I будет ограничена 104 МБ / с, даже с картой SD Express. К сожалению, есть несколько проблем совместимости с более новыми типами карт, которые ограничивают скорость, поскольку карта UHS-II или UHS-III вернется к скорости UHS-I в хосте SD Express из-за перепрофилирования контактов.

Заворачивать

Улучшения памяти идут по всем направлениям, обеспечивая более быструю и большую внутреннюю память, оперативную память и портативное хранилище. Сначала эти новейшие технологии, как обычно, будут иметь премию, поэтому мы обязательно увидим, что они сначала появятся во флагманских смартфонах, прежде чем в следующем году или около того они упадут до более экономически эффективных цен.

Каждая из этих технологий более быстрой памяти, скорее всего, появится во флагманских смартфонах в конце 2019 – начале 2020 года. Более доступным телефонам среднего класса, вероятно, придется подождать немного дольше.

Источник записи: https://www.androidauthority.com