正如同其前一代規格,下一代行動記憶體標準(Low Power Memory Device Standard,低功耗記憶體元件標準) LPDDR4 的目標是將資料速率提高一倍的同時也將功耗減半;但記憶體介面標準組織 JEDEC 恐怕要到 2014年才會公布其第一版規格內容;至於 LPDDR3 目前仍在努力擴大市場,目前大多數行動裝置(包括智慧型手機與平板電腦),仍僅支援LPDDR2。
JEDEC 的JC-42.6低功耗記憶體標準小組委員會主席Hung Vuong表示,該組織正在進行LPDDR4標準擬定的最後階段,目標是在明年正式公佈。而JEDEC也在 8月公佈了更新版的LPDDR3規格(2012年第一季首度發表),可支援2,133 Mbit/s的資料速率。

LPDDR3 包括寫入均衡(write-leveling)以及指令/定址訓練(command/address training)等主要功能,讓記憶體控制器能在補償訊號扭曲(signal skew)的同時,確定資料輸入建立以及達到時間上(以及指令與定址輸入時間)的要求。

選擇性晶片內部中斷電阻(on-die termination),提供LPDDR3資料通道一個輕中斷功能,以改善高速信令並將對功耗、系統運作與接腳數(pin count)的衝擊降到最小;此外LPDDR3配備了低I/O電容。

「LPDDR3的挑戰是產品上市時程;」Vuong表示,在LPDDR3規格於2011年著手訂定之前,LPDDR2從公佈到產品上市的時間花了三年。而針對LPDDR4,JEDEC的目標是將LPDDR3的資料速率提高一倍、達到3,200 Mbit/s,同時將功耗降低50%;目前標準小組的挑戰就在於如何降低功耗,並且需要考量到架構、信令與電壓的改變。

Vuong指出,除了資料速率與功耗的改善,元件與系統製造商還需要知道LPDDR4的三件事情;第一是架構的改變,LPDDR4裸晶目前在結構上是一個兩通道x16 DRAM:「這種架構的目的是改善時序收斂(timing closure),並降低內部DRAM裸晶的功率。」

互連介面也有所改變,LPDDR4的新信令規格採用低電壓擺幅中斷邏輯(low-voltage swing terminated logic),最大可配置中斷電阻為350 mVpp;此外加入了資料匯流排轉換反向(data bus inversion),以改善訊號的完整性。第三個大改變是LPDDR4的運作電壓為1.1 V,不過未來可根據需要選擇轉向1.0 V。

「我們的目標是將頻寬性能提升一倍,此外也更嚴謹地看待電源使用模式;」美光(Micron)架構開發總監、JC-42.6小組成員Dan Skinner表示,對行動系統來說,功耗永遠是記憶體架構開發的優先考量,但對PC與伺服器記憶體來說,功耗的重要性遠不及成本與性能(這方面隨著資料中心的節能趨勢其實也有所改變)。

此外,由於電池的外觀通常是不會改變,因此也讓記憶體設計必須強調功耗問題,也亟需要有所改善。Skinner表示,目前他們有最小的性能目標:「一旦該性能水準已經達成,在最佳功耗上達到該水準將會是第一優先。」

Vuong 表示,LPDDR4規格的發表日期尚未確定,JEDEC JC-42.6小組仍在努力中,且也不排除將資料速率提升至4,266 Mbit/s。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: LPDDR4 Remains a Work In Progress,by Gary Hilson)

資料來源:電子工程專輯

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