DDR從誕生開始,就由于其在時鐘上升沿和下降沿均可進行數據傳輸,相較之前SDR單邊傳輸,以double date rate的速率優勢,極大提高了帶寬,逐步成為最主流的DRAM產品。伴隨對傳輸速率及性能不斷提高的市場需求,更高的頻率要求更精確的雙邊采樣,移動互聯網時代更低功耗的產品需求對電源/接口等設計都有著新的挑戰。DDR也就因此的逐代發展起來了。
DDR1/DDR2目前已基本退出主流市場,所以我們從DDR3開始,從上述方面看下DDR3/DDR4/LPDDR4(X)之間的區別。
1時鐘頻率
DDR3:在533Mhz到1067Mhz之間,也就是1066Mbps到2133Mbps。
DDR4:一般1066Mhz起步,高達2133Mhz。
LPDDR4(X):一般也是這個范圍,因其為低功耗產品,所以目前主要應用1866Mhz及2133Mhz。
2電壓
DDR3:標準電壓是1.5V,低電壓版本是1.35V。
DDR4:標準電壓是1.2V,
有高頻內存條電壓為1.35V。
LPDDR4:VDD1是1.8V,
VDD2和VDDQ均為1.1V。
LPDDR4X:VDD1是1.8V,
VDD2是1.1V,
VDDQ電壓更低至0.6V。
LPDDR4X可以視為LPDDR4的更節能優化版本。它具有與LPDDR4相同的頻率,帶寬。它將I / O電壓降低近了50%(1.1至0.6V),從而大大降低了存儲器以及存儲器控制器的功耗,總功耗降低約10-20%
更低的電壓不僅功耗和發熱會有所下降,穩定性也會提升不少。功耗降低除了和供電電壓有關,更重要的是以相關的接口設計得以實現。
3內部訪問
如何滿足越來越高速的外部時鐘需求?
這就是prefetch概念,這個在SDR時代沒有,因為那時的單邊低速不需要內部prefetch。
DDR1:需要提前并行的取2bit數據,后轉成串行以滿足外部的高速傳輸。
DDR2:需要4bit。
DDR3/DDR4:需要8bit,突發長度也為8 或chop 4(只取用一半的數據)。
LPDDR4(X):預取寬度更寬為16,而突發長度為16或32。
讀取數據時并轉串的概念可參見上圖所示
4容量
各代DDR的顆粒及內存條最大容量正在變大
DDR4在使用了3DS堆疊封裝技術后,單條內存的容量最大可以達到DDR3產品的8倍之多。
舉例來說:
目前常見的DDR3大容量內存單條容量為8GB(單顆芯片512MB,共16顆),而DDR4則完全可以達到64GB,甚至128GB。
LPDDR4X命令和地址總線已保留有6位SDR空間,它占用的片上空間更少,單個封裝最多可以包含12GB的DRAM。
可參考上表各代LPDDR涉及到的主要區別
雖然目前市場已向速率更快技術更先進的DDR5/LPDDR5發展,但LPDDR4(X)仍然在不少應用中的占據主流市場,甚至DDR3因兼容性等因素依然也有自己的應用機會,受供需關系影響,有時DDR3的價格還會高于DDR4等。
所以,作為國產存儲芯片設計企業,東芯半導體在追趕國際領先大廠的同時,也是穩扎穩打,從DDR3開始,目前即將推出LPDDR4X系列的DRAM產品。以下是東芯半導體DRAM產品簡要,具體的產品信息和應用,敬請持續關注東芯半導體公眾號及網站的相關更新(點擊下方小標題查看產品詳情)。
· DDR3(L)·
東芯的DDR3(L)產品具備高傳輸速率以及低工作電壓。可提供1.5V/1.35V兩種電壓模式,具有標準SSTL接口、8n-bit prefetch DDR架構和8個內部bank的DDR3 SDRAM,是主流的內存產品。在網絡通信,消費電子,智能終端,物聯網等幾乎所有電子產品領域都有廣泛應用。
規格: | |
電壓: | 1.5V,1.35V |
溫度: | 0℃/-40℃ — 95℃ |
容量: | 1Gb / 2Gb / 4Gb |
封裝: | FBGA 78,FBGA 96 |
速度: | 800MHz,933MHz |
線寬: | *8/ *16 |
LPDDR1/2/4X ·
東芯的LPDDR系列產品具有LPDDR1, LPDDR2, LPDDR4X三個系列。LPDDR1的核心電壓與IO電壓均低至1.8V,LPDDR2的VDDCA/VDDQ低至1.2V,LPDDR4X的VDDQ更低至0.6V,因此非常適合應用在各種移動設備中。LPDDR系列產品將廣泛應用于可穿戴/遙控設備等便攜式產品。
規格: | |
電壓: |
LPDDR1 1.8V LPDDR2 1.8V/1.2V LPDDR4X 1.1V/0.6V |
溫度: | -40℃~85℃ |
容量: |
LPDDR1 128Mb/256Mb/512Mb/1Gb/2Gb LPDDR2 1Gb/2Gb/4Gb LPDDR4X 1Gb/2Gb |
封裝: |
LPDDR1 60/90ball FBGA/KGD LPDDR2 134ball FBGA LPDDR4X 200ball FBGA |
速度: |
LPDDR1 166Mhz/200MHz LPDDR2 400MHz/533MHz LPDDR4X 1600Mhz/1866Mhz/2133MHz |
線寬: |
LPDDR1 x16/x32 LPDDR2 x16/x32 LPDDR4X x16/x32 |
東芯,為日益發展的存儲需求提供高效可靠的解決方案。
關于東芯
東芯半導體以卓越的MEMORY設計技術,專業的技術服務實力,通過國內外技術引進和合作,致力打造成為中國本土優秀的具有自主知識產權的存儲芯片設計公司。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:【芯科普】從DDR3到LPDDR4(X),看產品細分差異優化發展
文章出處:【微信號:東芯半導體,微信公眾號:東芯半導體】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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