日前，三星、小米发布了各自最新的年度旗舰Galaxy S20和小米10系列。与以往有所不同，LPDDR5这一内存竟成为两款手机“吹爆”的卖点。其中，小米各高管在微博上密集对LPDDR5进行营销和“科普”。而三星也早已开始预热，并抢在小米10前一天“全球首发”LPDDR5。

2月12日凌晨，三星在美国旧金山发布Galaxy S20系列时宣传LPDDR5

相对上一代际的LPDDR4x内存，LPDDR5在速率、功耗和性能等方面着实有较大提升。鉴于此，LPDDR5曾被多家企业高管和媒体称为“5G时代旗舰机的标配”。而目前，全球仅有三星、美光、SK海力士进入LPDDR5领域竞争角逐，且均已陆续进入1Znm DRAM技术阶段。

在中国三大存储基地中，福建晋华曾受美国“实体清单”制裁，DRAM项目至今处于停摆状态；长江存储去年刚刚重建DRAM事业群，正大肆“招兵买马”，计划5年内量产；合肥长鑫暂时成为“独苗”，实现了8Gb DDR4量产，预计今年下半年制造LPDDR4x，LPDDR5则尚在规划中。

合肥长鑫存储Fab1工厂 图源：新华社

LPDDR5是什么？

首先，先来看下LPDDR5是什么。LPDDR属于DDR SDRAM的一种，全称Low Power Double Data Rate，是美国JEDEC固态技术协会（JEDEC Solid State Technology Association）面向低功耗内存而制定的通信标准。LPDDR5代表第五代通信标准。

LPDDR以低功耗、小体积著称，主要应用于移动端电子产品（如16GB+512GB的前者）。从十余年前诞生至今，这个协议随着技术的演变和产品需求进行升级和革新。到目前的LPDDR5，LPDDR内存产品应用场景和定制需求等方面出现了明显代差。

其中，最常见的智能手机等基本会应用最新标准的LPDDR产品，即LPDDR4或是LPDDR5；至于对性能需求不太高的汽车内嵌存储、智能硬件内置存储，以及连接固定电源的台式机等场景，则可能会应用成本更低的LPDDR4、LPDDR3等。

2019年2月，JEDEC协会正式发布LPDDR5全新低功耗内存标准。相较于LPDDR4标准，LPDDR5的I/O速度从3200MT/s提升到6400MT/s，速度直接翻番。如果匹配高端智能机常见的64bit BUS，每秒可以传送51.2GB数据；若匹配PC的128bit BUS，每秒可突破100GB数据。

JEDEC协会认为，LPDDR5有望对下一代便携电子设备（手机、平板）的性能产生巨大提升，为了实现这一改进，协会标准对LPDDR5体系结构进行了重新设计，转向最高16 Bank可编程和多时钟体系结构。考虑到汽车等相关市场需求，LPDDR5引入了链路ECC纠错功能。

此外，LPDDR5引入了数据复制（Data-Copy）和写X（Write-X）两个减少数据传输操作的命令来降低整体系统功耗。前者可以将单个阵脚的数据直接复制到其它针脚，提升数据传输的效率，后者则减少了SoC和RAM传递数据时的耗电。

图源：美光，下同

具体而言，LPDDR5较上一代际的LPDDR4x有较多方面优势。首先，LPDDR4x仅支持Single Bank Group，而LPDDR5支持多Bank Group模式。更多的Bank Group相当于数据传输从单车道变为多车道，增加更多的并行数据通路，提升数据传输带宽。

得益于多Bank Group模式，与上代LPDDR4x相比，LPDDR5的数据传输速率从4266Mbps提升至5500Mbps，传输带宽从34GB/s提升到了44GB/s，这是人类历史目前最高速率的内存规格。未来，这一速率还将分别达到6400Mbps、51.2GB/s，提升50%之多。

另外，LPDDR4x器件在高速工作时，时钟为2133MHz，且需要一直保持这样的状态。而LPDDR5器件修改了这一设计，时钟只有800MHz。当读/写工作停止时，达到最大工作频率的WCK信号也会停止，从而降低功耗。同时在低速工作状态，LPDDR5也可切换至更低的电压。

韩美企业“三雄争霸”

与2012年的LPDDR3，2014年的LPDDR4以及2016年的LPDDR4x类似，LPDDR5在今年商用是一个正常的技术迭代。而这背后，在智能手机更高性能和容量需求情况下，是韩国的三星、SK海力士以及美国的美光三家巨头正在全球LPDDR5这一最新技术领域激烈竞争。

三星在2018年就开始向LPDDR5标准过渡，开发出业界首款基于第二代10nm制造工艺（1Y nm）的8Gb LPDDR5，2019年7月再次宣布推出业内首款12Gb LPDDR5，并基于8颗12Gb封装量产12GB LPDDR5。此外，三星还将在今年开发16Gb LPDDR5。

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