5G旗舰标配变成了LPDDR5？Flag又立起来了

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这篇文章是由公众数字“大脑极点”贡献的，封面来自视觉中国。

2020年5g旗舰手机的标准是什么？密集的摄像头，人工智能芯片，wi-fi6技术，屏幕下的指纹识别？最近，手机制造商开始营销，说lpddr5必须有一个名字。

Lpddr是低功耗双倍数据速率的全称，是jedec固态技术协会为低功耗存储器制定的通信标准。作为最新的内存标准，lpddr5似乎没有任何问题。

毕竟，5g的各种酷的创新应用和交互，如百万像素、4k高清视频、虚拟现实游戏等。，需要由高吞吐量数据读取、写入和存储空.支持

一个有趣的现象是，内存升级通常是上游制造商发布新硬件的举措。例如，三星正在大力推广其最新的lpddr5智能手机，声称它已经为5g和ai智能手机做好了准备，而不是被动地等待市场的独立发展和选择。

对存储大惊小怪的手机制造商扮演了什么角色？

5g时代的内存和闪存需要什么样的超能力？

“我如何开始使用手机存储？”

“非常简单，您只需要学习dram、nand、lpddr3、lpddr4、lpddr4x、lpddr5、emmc、ufc、umcp等。，即使你知道一点点。”

看了几个小时的手机会议，你有很多问号吗？？

因此，我们今天试图解释这个问题。

众所周知，智能手机的内存管理机制类似于计算机的工作流程。

闪存就像一个巨大的水库，储存着可以长期存在的资源。照片拍摄、视频下载、文件收发等。都存放在这里。

如果说闪存突出了家庭伟大事业的“丰富感觉”，那么闪存就像是家里的主干道，是手机芯片和数据之间的桥梁。人类发出的程序和指令必须通过存储器发送到处理器(高性能芯片)进行操作，然后处理后的数据才能传回。道路越宽，就越容易产生“锚把你带到高速”的感觉。

凭借智能手机的丰富功能，内存必须实现“多车道交通”，即同时运行多个任务的能力。“清障功能”也是必不可少的。一旦发现有一项任务要继续执行，以防止其他应用程序顺利运行，就必须找到关闭它的方法。这就是许多“xx管家”清洁功能的作用。

那么，5g的到来给手机存储器带来了什么新的挑战呢？

第一，“流量”的增加。5g具有更高的容量和更快的速度，这要求处理器满足大吞吐量的存储数据的要求。

对于像4k视频传输、传感器交互和智能汽车这样的人工智能级别的功能，内存读写的效率直接决定了体验。

其次，为了保证快速响应时间，5g开始应用分布式计算，大量数据处理从中央网络转移到边缘处理器。特别是对低延迟任务的测试，如网络游戏、人工现实(ar)和虚拟现实(vr)、自动驾驶，甚至远程手术。

因此，内存还需要考虑异构数据的处理能力，即需要附加各种计算元素，以便它能够为高性能处理器提供丰富而流畅的“原材料”。

最后，需要提高内存能耗管理的效率。手机外壳和电池可以修理和更换，但存储器必须具有高耐用性和安全性，并且至少在更换周期内必须足够坚固。

当5g和4g合并时，各种传输点、传输塔和其他网络链路之间的通信也增加了对闪存和内存等关键组件的耐用性和耐温性的要求。

由于5g流媒体传输将携带更多的数据(如高质量的视频)，在内存存储到闪存之前，需要缓冲更多的帧。一些复杂的智能推理任务也需要更高的带宽，这将直接导致压力和损失，并减少记忆的寿命。

没有一个用户愿意购买寿命很短的手机。因此，存储器的发展必然会朝着更大的带宽和更低的功耗方向发展。

记忆在哪里进化？1+1+1 > 3路线图

既然内存是5g手机的压力源，它能直接增加内存的技术高度吗？

许多手机品牌最近称之为“5g时代旗舰机标准”的Lpddr5就是在这种指导思想下诞生的。

智能手机通常采用最新的标准lpddr产品。根据目前的进展，它是第五代LPDDR 5号；然而，一些自动嵌入式存储，台式电脑等。不需要高性能的可以落后并应用lpddr4、lpddr3等。成本较低。

与上一代lpddr4标准相比，2019年2月发布的lpddr5支持多存储体组模式，相当于将数据传输从单路改为多路，并增加更多并行数据通道。因此，它的i/o速度从3200mt/s提高到6400mt/s，直接翻了一番。

如果与高端智能手机的普通64位总线匹配，它每秒可以传输51.2千兆字节的数据(相当于12部全高清电影)。各位，这是和5g手机匹配的记忆吗？

除了更高的性能外，lpddr5的电源管理水平也有所提高。

根据三星在中国的官方微博，在相同的工作速度下，lpddr5的功耗比lpddr4x低14%。美光还表示，其大规模生产的lpddr5可以将手机电池寿命延长5%至10%。

此外，lpddr5还引入了数据复制和write-x功能，可以将单个引脚的数据直接复制到其他引脚。凭借出色的数据传输速率提升，它可以通过高速运行充分释放处理器的性能，使其能够以更快的速度处理数据，从而更早进入“睡眠模式”,使其不需要长时间高负载工作。

Write-x降低了soc芯片和ram在传输数据时的功耗，从而使得大尺寸、多任务的高频交互和协作成为可能，如终端的折叠屏幕，而不会给手机的功耗控制带来太大的压力。

因此，由于lpddr5可以在“零时间差”内完成数据处理和存储，当同时运行视频、游戏和屏幕共享等多个应用时，其响应更加冷静，从而解决了卡屏和黑屏等问题。

在这种情况下，所有存储卡都应该升级到lpddr5吗？当然不是。三星于2015年开始向lpddr5过渡，并花了五年时间推出第一代相应的终端，这足以说明问题。

这将带来限制手机存储容量发展的第二项技术，即闪存。

每个人都会说，闪存不就是一个存储数据的愚蠢仓库吗？把它变得比你的朋友们更大。

但问题是，闪存和内存是一套基础设施，八通道高速公路已经修好。然而，仓库的进出只取决于行动缓慢的管理员。是不是有点不听话？

因此，自2011年开始在手机中使用的emmc闪存被称为嵌入式多媒体卡，它是大规模在手机或平板电脑中使用的嵌入式存储器的标准规范，并将自然地随之发展。

从2016年开始，手机处理器开始支持另一个标准——通用闪存(ufs)。从那以后，ufs开始出现在高端旗舰手机中。目前，最新的ufs 3.0，单通道带宽为11.6gbps，已经安装在三星note10、魅族16t、iqoo neo 855等硬件上。

它们之间有什么区别？

简而言之，emmc闪存基于并行数据传输技术，只能同时执行读或写操作，因此传输速度较慢；Ufs基于串行数据传输技术，一次只有两个数据通道，emmc以传输速度挂起。因此，ufs 2.1安装和打开大型游戏或应用程序花费的时间更少。

因此，lpddr5经常与ufs一起出现。

然而，ufs终端优势的释放自然取决于整体硬件的变化。

这必须提到第三个限制技术——UMCP。

微通道板的全称是多芯片封装，它可以简化印刷电路板的结构，从而提高设计、装配和测试的成品率。

上一代封装技术emcp与emmc和低功耗dram高度集成，从而直接降低了手机成本，缩短了交付周期。可以说，它为中低端智能手机的普及做出了很大的贡献。

由于它是一个成本人工产物，符合5g手机全面普及的需求和ufs继承emmc的趋势，新的包装技术umcp自然会取代emcp并开始领先。

三星宣布批量生产第一批12gb lpddr4x umcp芯片

Umcp结合了lpddr和ufs，不仅具有高性能和大容量，而且比pop封装+分立emmc或ufs解决方案占用的空间少40%。

三星面向中端市场的12gb umcp解决方案将24gb lpddr4x芯片和eufs 3.0 nand闪存整合到一个封装中，突破了目前8gb封装的限制，使中端智能手机能够感受到ai功能和4k视频等尖端功能。不久前，它宣布交付世界上第一个用于高端智能手机大规模生产的lpddr5 dram芯片。

然而，在3月11日，三星被美光切断了，美光创造了业界第一个多芯片封装(umcp)，结合了lpddr5 dram和ufs闪存，速度为6400mbps，比上一代接口性能高出50%。

这被认为在解决5g数据瓶颈方面发挥了重要作用。例如，ihs markit主管迈克尔杨(michael yang)声称，美光的umcp满足了包括5 G在内的智能手机的当前和新兴需求。

因此，随着5g网络的建设和普及，以及未来10年智能边缘设备的增长，从可视门铃到自动驾驶汽车，对内存和存储的需求将会受到刺激。根据客户的需求趋势，美光认为到2020年，智能手机的平均容量将达到5gb dram和120gb nand。

Umcp是5g时代lpddr5+ufs的理想解决方案。只有将这三者结合起来，5g手机体验才能真正提升到一个新的水平。

Lpddr5是领先者，但5g存储革命仍在云山之外

由于5g手机的存储性能取决于多种技术的综合运用，所以说lpddr5不能自动与“5g旗舰”联系起来还为时过早。

原因主要与新技术标准推广面临的瓶颈有关。

首先，带有lpddr5的umcp芯片更难生产，所以生产成本和采购成本更高，更适合追求效率的顶级旗舰机型。

2月12日，三星发布了新一代旗舰智能手机galaxy s20系列，它配备了世界上第一个lpd r5内存，5g版本是12gb lpddr5内存。Micron lpddr5采用1y nm光刻技术，基于ufs的多芯片封装(umcp5)技术应用于智能手机。具体表现有待市场检验。

此外，为了满足更大内存和闪存的需求，需要更强的“脏核”处理器和更大的电池容量来确保足够的电池寿命。

这显然不是一件容易的事情，因为盲目增加电池只会使手机的爆炸风险更高。如何平衡存储、计算和电池寿命等综合体验是一门测试顶级设计、研发和权衡的艺术，而不是一个简单的操作，可以轻松超越供应链解决方案。

例如，与emmc相比，ufs在用户感知存储文件的打开速度上没有特别的差别，它的体验优势主要在于一些超过100米的大型游戏和文件传输。集成到umcp后，是否真的能转化为消费者的真正幸福，显然离不开pcb设计、目标优化、实验室测试、生产线质量控制等检查。

此外，可以预测，随着中国存储行业的进军，例如长江存储去年刚刚重组了dram业务集团，合肥长信lpddr5也在规划之中，这一标准和存储也将成为未来低端手机的标准。

今天高举的“5g旗舰标准”旗帜是满嘴毒牛奶还是真正的5g加速器，只能由消费者自己来检验。

来源：新浪直播网