智慧型手機是現今最重要的消費型裝置,它的功能從僅能撥打電話,到如今已是包羅萬象。近期研究指出,打電話已成為民眾最少使用的手機功能,在11個選項中排名最末。
今日手機更常見的功能為計算攝影、即時手遊和4K影音即時串流;這些功能都得仰賴強大且高效能的記憶體,以確保流暢的使用體驗。全球頂尖手機製造商都在尋找下一代記憶體,以滿足日益增長的數據密集運算使用情境。
這些手機製造商發現,美光低功耗 DDR5 DRAM 能為旗艦級與中階手機打造卓越效能。自去年小米率先於 Mi 10 搭載 LPDDR5 記憶體後,今年初以來,美光 LPDDR5 勢頭強勁,陸續於華碩、摩托羅拉、小米等品牌的遊戲、旗艦級與中階手機中亮相。
美光 LPDDR5 兼顧性能與能源效率
美光LPDDR5應用範圍寬廣,不僅能滿足旗艦級裝置的高性能及節能要求,也能提供中階手機順暢的體驗。要打造非凡的使用者體驗,日益複雜的處理器需要於大量圖像、影片、遊戲和 5G 資料湧入時,仍保留足夠的記憶體空間,供作業系統做為多工應用緩衝,以確保使用者能輕鬆在不同應用程式中切換。
所有資料皆會經過記憶體,故記憶體對智慧型手機相當重要。以往頂尖的使用者體驗僅限於頂級手機,中階手機則多半使用前一代的LPDDR4X。然而,美光LPDDR5極具靈活性,能除去這些障礙,為更多智慧型手機提供進階體驗。
美光領先業界的LPDDR5提供每秒高達 6,400 Mb 的頻寬,與 LPDDR4X 相比,性能提升50%、能源效率提升20%。此外,LPDDR5 也擁有足夠的速度和容量(最高16GB),能在行動處理器中直接內建人工智慧引擎。為排除5G瓶頸,LPDDR5 也使 5G 智慧型手機能於四通道系統中,以最高每秒 51.2 GB的頻寬速度處理資料。
旗艦級手機大廠在羅列硬體規格時,記憶體類型與容量往往是前三大重點。消費者固然明白容量愈大,代表愈好愈快,但也必須瞭解在計算攝影、即時手遊、4K影音即時串流中,記憶體扮演的關鍵角色也很關鍵。在這些使用情境中,記憶體需高速並高效地向處理器提供資料,同時緩衝應用程序,才能流暢地在應用程式中切換。以下介紹記憶體在這些常見應用裡的運作方式。
計算攝影
計算攝影需要強大記憶體,才能成就完美瞬間。在使用者真正按下拍攝鍵之前,相機早已捕捉數十張畫面,儲存於記憶體緩衝區內;按下拍攝時,記憶體會將影像匯入內建於系統單晶片的人工智慧引擎,並在過程中合併緩衝區裡的影像,以創造出完美畫面。在影像處理器運用影像穩定、光影校正與對焦等技術提升效果時,畫面同樣儲存在記憶體中。
計算攝影資料流
小米 Mi MIX FOLD 等旗艦級手機搭載多個攝影機,包括廣角及長焦鏡頭。LPPDR5 提供高頻寬與大容量,能快速且即時的將自多個影像感測器的畫面匯入人工智慧引擎,達到即時影像處理。相機的記憶體頻寬大小是對捕捉完美畫面而言至關重要。每當按下快門時,資料流程便會啟動:感測器將原始影像送至記憶體,再由影像訊號處理器搭配人工智慧引擎的辨識技術,處理原始影像,並為影像壓縮和編碼。關鍵就在於,LPDDR5記憶體能加速引擎內的資料流動。
據小米表示,他們的旗艦級手機具備精密攝影與人工智慧功能,可將業餘畫面提升至高品質專業影像;LPDDR5記憶體造就了豐富的運算攝影功能,在輕觸拍攝的幾毫秒內,就完成繁重的處理作業。
4K 影音即時串流
隨著5G網路普及,4K影音即時串流變得無處不在。這些新型態內容皆需要 LPDDR5 提供的頻寬,才足夠為多個影音串流解碼;也需要其高容量,讓記憶體於處理龐大影音檔案的同時,尚有空間維持作業系統運作及應用程式緩衝。此外,5G資料流也重視超低延遲,以免造成使用者體驗卡頓。
手機串流與計算攝影相似,其感測器、編碼器、AI引擎皆需要高頻寬,每一階段的影音資料也都會經過記憶體。
4K影音即時串流資料流
有些旗艦級手機具備4K/8K串流功能,並能在高更新率的螢幕上以最佳解析度即時預覽;不論是演唱會、影音節目或運動賽事即時串流,都需要最大記憶體頻寬。由於解析度、功能、軟體複雜度持續提高,對記憶體頻寬和容量的需求也更高,相較於前幾代產品,美光 LPDDR5 性能成長 50%,功耗降低 20%,為這些全新的 5G 體驗提供動力。
遊戲
時至今日,越來越多手遊玩家在手機上玩圖形密集型遊戲。對這些遊戲而言,LPDDR5 既可顧及電池續航力的節能考量,又能滿足高更新率螢幕、自設操作、高解析度音質、多人手遊的高頻寬要求。
當你開啟圖形密集型遊戲時,需立即使用的資料會從儲存裝置或網路下載傳輸到記憶體。玩家的操作指令經系統單晶片處理後,會儲存在記憶體緩衝區;即時手遊的資訊透過5G網路收發,並持續更新記憶體緩衝區。
手遊資料流
複雜的手遊需要記憶體大容量,以便載入各種關卡。在螢幕上出現任何資訊之前,遊戲資料需通過數個GPU階段,包括頂點著色引擎、光柵化、片段著色引擎等;這些階段都會因 LPDDR5 記憶體而加速。
如華碩 ROG Phone 5 等重視效能、主打遊戲體驗的手機中,會動用一切頻寬,創造出極精細的螢幕解析度和高影格率。這些裝置的螢幕強調 144Hz 更新率和 300Hz 觸控採樣率。這些功能需足夠的頻寬來處理記憶體內的遊戲資料,以建構最佳的視聽體驗。使用5G網路參與多人遊戲時,更講求超低延遲才能立即反應。總體而言,這些先進工作負載需要更強大的記憶體性能與更低的功耗,而LPDDR5一應俱全,以最高達6.4 Gb/s的速度處理數據,避免了5G數據瓶頸。
華碩智慧型手機事業部總經理張凱舜表示,「現今的手遊玩家對於硬體規格非常挑剔,講究最低延遲、無縫呈現與極速反應。華碩的ROG Phone 5充份發揮美光LPDDR5的性能優勢,為需要大量頻寬的多人線上即時遊戲提供了超快的速度和電影級畫面,讓電競手遊玩家能在比賽中享有競爭優勢。」。
為平價手機打造旗艦功能
LPDDR5在效能和成本間取得完美平衡,能為摩托羅拉 moto g100 等平價手機裡,提供優質的攝影、遊戲和影音體驗。g100 搭載前後鏡頭,能在社群媒體發表完美影像,也能以最高每秒 60 影格錄製 4K 影片,或以最高每秒 30 影格錄製 6K 影片。其螢幕具備 90Hz 更新率,可以確保手遊畫面效果流暢。即使是較平價的手機,在LPDDR5助力之下,也能享有原本僅限於旗艦型手機的功能。
摩托羅拉全球產品行銷主管 Thomas Milner 指出,「受益於 LPDDR5 的旗艦級表現,摩托羅拉 moto g100 讓更多消費者接觸到頂級遊戲、多相機支援、5G連線等新興科技。美光LPDDR5的節能效果出色,能於數據密集型應用中實現多工處理,同時延長電池續航力,將多功能性和耐用性融入到工作、生活和娛樂中。
兼顧節能與性能
領先業界的 LPDDR5 擴充了美光行動記憶體產品組合,並平衡性能與功耗,可滿足不同類型智慧型手機的工作附載和系統需求。
下次各位打開手機時,不妨說一聲「感謝記憶體」!