基于LPDDR4多通道规范可以改善系统性能.docx

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1、基于1PDDR4多通道规范可以改善系统性能1PDDR4是用于移动应用的最新双数据率同步DRAM,它是当今高端便携产品中常见的DRAM类型，应用于如SamSUngGa1axyS6智能手机,App1e中hone6S1,以及数种最新发布的设备。除了移动应用之外，预计1PDD设会像其前任1PDDR3那样应用于平板电脑、轻薄笔记本电脑中，会采用“底层存储器”配置，亦即，DRAM以物理方式焊接在主板上。1PDDR4在很小的PCB面积和体积上提供了巨大的带宽；在3200Mbps的数据率下，当两片Die封装在一起时，单个15毫米x15毫米1PDDR4封装包可提供25.6GBy拄/s的带宽。1PDDR4建立在1

2、PDDR2和1PDDR3的成功基础之上，增加了新的特性并引入了主要的结构变化。本白皮书中阐明了1PDDR4与以前所有JEDECDRAM规格的差异之处。讨论了下述方面：设计人员为何选择1PDDR41PDDR4体系结构的亮点如何最好地配置1PDDR4通道如何处理具有多通道连接的2片和4片封装通过系统级甚左(SOC)分割共享通道的优点如何优化通道以实现最低功耗为什么是1PDDR4?1PDDR4包含多项特性，这使得SOC设计团队能够降低分离DRAM的功耗。对于诸如PC和服务器等桌面设备，通常将使用安装在双列直插内存模块(DIMM)上的DDR器件，所述D1MM位于64位宽总线上。这类板级解决方案能够就地

3、升级DRAM容量，但需要长且负载较重的连接线，与较短的走线相比，它消耗的功率更高。对于使用1PDDR2、1PDDR3和1PDDR4的系统，每条总线上的内存器件通常数量更少，连接线也更短，因而消耗的功率比DDR2、DDR3和DDR4器件更低。设计团队能够调用1PDDR4DRAM内的节能选项。这些特性包括更低的电压和I/O电直；更小宽度的多路复用命令和地址总线；消除了on-DRAMD11；更快进出的低功耗待机模式；更快、更加简单的变频。最后，1PDDR4DRAM具有温度感知刷新特性，这有助于使DRAM的刷新率与DRAM的位单元本身的要求匹配，尤其是在低功率自刷新待机模式下更是如此。在待机模式下可自

4、动启用该特性，类似地，在主动模式下可读取温度指示，使得1PDDR4控制器能够调节其自刷新率，从而与1PDDR4器件的热状态相符。1PDDR4采用了针对移动装置的模型在实际应用中，移动用户仅在较少的时间段内才会用到1PDDR4的最高工作频率。此时，用户或是采集或显示高清晰(4K)视频，或是玩具有高图形要求的游戏，或是处理图形，或是引导或加载新的软件。在部分时间段内，内存会降至1PDDR3速度级别。这一性能水平足以支持文本、呼叫、网页浏览、照片、简单游戏：所有这些功能对CPU或GPU没过高要求。在大部分时间段内，移动设备并不使用，它或是在口袋内、或是在床边，此时DRAM断电或处于低速模式下。仅一个

5、内存通道处于活动状态下，用于执行“始终在线、始终连接”任务。在该模式下，设备执行后台任务，如保持电池接触，接收消息，接收/显示推送通知，邮件同步，以及时间显示。驱动更换周期然而，正是由于最高使用时间的设备性能，很多移动用户升级了其设备，这正是该使用模式下优秀用户体验十分重要的原因之所在(图1)。性能优先低速功耗的最佳1PDDR43200Mbps+HDVideo,shinygamesF200-1600Mbps(1PDDR3range)、Text,phone,browse,read,photograph,puzz1esandsimp1egamesDDRisoffor1owspeed,onechan

6、ne1activePhonedarkandinpocketoratbedsideMaintaince11contact,receivetexts,receiveanddisp1aypushnotifications,syncmai1,showc1ock图1：最高使用时间是移动用户升级循环的驱动因素1PDDR4体系结构变化与前代相比，1PDDR4规范中确定了多种性能和特性改进。最为重要的是，1PDDR4对体系结构进行了重大改变：1PDDR4器件采用了每一裸片上2个独立通道的布局方案。DDR2、DDR3和DDR4器件的每一封装包提供了一套命令地址输入总线和一套数据总线，最为常见的是每一封装包一个裸

7、片。1PDDR2和1PDDR3的每一封装包可提供广4个裸片。对于1PDDR4、1PDDR3和1PDDR2,在双裸片和4裸片封装包情形下，通常提供了2套独立的命令地址输入和数据总线（通道）。换句话讲，1PDDR2和1PDDR3器件实施了部分多通道，其中，每一封装包提供了2个独立通道。1PDDR4将该特性发挥到极致，这是因为每一裸片都有两个独立通道，大多数封装包都有4个通道。连接多个通道1PDDR4体系结构天然具有2个通道（图2）,每一裸片有2套命令地址输入和2套数据总线。1PDDR4的2裸片封装包提供了4个独立通道。为了更有效地使用1PDDR4,设计人员必须理解1PDDR4体系结构变化对SoC体系结构的影响。Om1ODOO=吕目ODSI11s1i1iiSIISSiiSi2个独立通道图2：1PDDR4双通道体系结构