LPDDR5X:超越極限的記憶體效能

- 2022-02-28

在半導體產業服務近三十年的時間裡,我親眼見證許多震撼人心的技術進展,其中一個便是記憶體與儲存技術創新帶來的用戶體驗變革。透過領導美光的行動事業單位,我有幸在第一線參與美光近期發表 LPDDR5X DRAM 的過程

行動低功耗雙倍資料率 (LPDDR) DRAM 技術的進步,為我們形影不離的智慧型手機裡各項功能與應用程式建立了數據基礎。智慧型手機記憶體和儲存子系統的技術創新,加上人工智慧 (AI) 應用普及與高速 5G 網路的助力,創造出全新且獨特的用戶體驗,正在改變今日與未來世界的樣貌。

低功耗 DRAM 創新開啟高頻寬用戶體驗

每一代的新行動記憶體都為使用者帶來更強大更高效的行動體驗。回想 2012 年,當記憶體標準化機構 JEDEC 甫發表 LPDDR3 規格時,誰能想到手機內的 GPS 感測器有一天會把逐向導航變成日常駕駛的標準配備?僅僅這項功能就催生出全新的共乘和宅配服務產業,進而顛覆交通運輸和餐飲市場的遊戲規則,也為生活帶來更多便利。

快轉到 2020 年, LPDDR5 DRAM 更進一步拉高 5G 手機的記憶體效能,大容量的記憶體頻寬讓海量的數據能快速地傳輸至AI引擎進行運算處理,進而減少數據瓶頸。記憶體頻寬加大後,智慧型手機上的 4K 影音串流變得順暢無比,更高階的行動手遊和 AI 計算成像也得以實現。

在此效能基礎上,LPDDR5X 技術繼續往前推進,可望促成更多 AI 5G 應用在各領域的各型裝置上開花結果。

LPDDR5X 極致的效能與功耗效率,解鎖更多未來功能

我們看到,在 LPDDR5X 效能提升的幫助下,各家手機廠商與晶片業者正紛紛推出更高效、更強大的功能。美光 LPDDR5X 的資料傳輸速率上看 8.533 Gb/s[1],較上一代 LPDDR5 增加高達 33%[2],是當之無愧的全球最高速行動記憶體。另外,LPDDR5X 的功耗效率也比 LPDDR5 提高 24%[3]提供使用者創造、分享及享受更高續航力的行動體驗。

LP5X Gbps Data Transfer Rates Graph Chart Image
每一代 LPDDR DRAM 的資料傳輸速率 [4]
 

美光記憶體賦予精彩瞬間新生命

在 LPDDR5X 的卓越效能加持下,計算成像將可發揮更多未開發的潛力。頻寬加大 33% 後,智慧型手機系統單晶片 (SoCs) 中的 AI 引擎能更快存取照片和影片,遊刃有餘地加快拍攝速度和捕捉來自多鏡頭的同步影像資料。

透過頻寬增加,手機相機功能可望大幅提升,從入門機到旗艦機的所有機種都能因而受惠。想像一下,您能捕捉生活中最珍貴的精彩時刻,還享有遠比今日智慧型手機更優異的規格——更大的影像感測器、更多顆相機鏡頭和全新的計算成像功能,輕鬆拍下達人級的相片與影片。LPDDR5X 的卓越效能最高可將夜拍模式的解析度提高 50%,不但拍出更清晰、更細膩的影像,快門速度最多還能加快 35%[5]

此外,LPDDR5X 能為手機的錄影功能添加人像和低光模式等功能,即使在環境光源不足時,仍能拍出和照片一樣令人驚豔的高畫質影片。

 

個人化手機體驗,卓然獨特如你

隨著人工智慧與機器學習的結合,智慧型手機從我們生活與喜好中所能習得的事物也越來越多。經由學習,手機將更為個人化,帶來用戶體驗的改善,也讓生活更有效率。這種了解使用者、所在情境或不同環境變數的能力,稱為「情境感知」。

透過情境感知,智慧型手機所產生與使用、以及從不同智慧裝置擷取的大量資料,都能被手機強大的 AI 引擎收集和處理。根據我們日常使用手機的獨特模式,AI 引擎產出預測式的見解,使得智慧型手機變得更聰明、更直覺化,預測能力也日益準確。一如每個人不同的瀏覽和使用習慣,每個手機也有不同的行為,會根據它學到關於使用者的偏好採取行動,並提供個人化的建議。

情境感知能創造什麼樣的日常體驗呢?智慧型手機可存取你的行事曆,知道明天幾點開會。你不必做任何事,它就能依照這個情境,主動建議明天早上鬧鐘該訂幾點、設定智慧咖啡機在你走進廚房時煮上你最愛的咖啡,還能同時讓智慧喇叭播放你最愛的Podcast或晨間音樂清單。接著,手機會提醒你該出門上班了。它可以幫你命令車子發動、開到車道上,再選最省時的路線開到公司。它能透過蜂巢式車聯網通訊 (C-V2X) 與其他車輛的攝影機和交通號誌溝通,學習到這個最佳路線。一坐上車,智慧型手機的相機和感測器可監測你的心情,自動播放適合的音樂、Podcast或新聞。LPDDR5X 行動記憶體的超高效能與功耗效率,正是將手機使用體驗推向新境界的關鍵。

缺乏想像力是限制智慧型手機創新的唯一瓶頸

此時此刻,行動產業生態系正處於令人振奮的創新時期。我不僅期盼看到可預期之事一一實現,更殷切盼望著超越想像的事。透過行動生態系在各方面持續的協作與創新——從建造和投資基礎設施的電信商、到打造能駕馭此新頻寬裝置的 OEM 廠商,乃至於整個半導體產業——LPDDR5X 優異的效能與功效將可催生出嶄新的 AI 5G 功能。整體生態系必須不斷拓展個別元件的界限,扮演起全面喚醒 AI 5G 潛力的關鍵角色。美光的先進記憶體與儲存技術奠定了良好的基礎,讓我們重新定義智慧型手機體驗的未來。美光以技術領航,正為新時代揭開序幕,在這個時代中,唯一能阻礙空前創新的,就是我們自己的想像力。

[1]資料傳輸速率乃根據已發布之 JEDEC 規格

[2]根據已發布的規格,比較LPDDR5X (8.533 Gb/s)與上一代LPDDR5 (6.4 Gb/s) DRAM的資料傳輸速率峰值(8.533/6.4 = 1.33)。

[3] 比較 LPDDR5X 速率峰值 (8533 Mb/s) 與上一代 LPDDR5X 峰值 (6400 Mb/s) 的模擬功率提升。

[4] 資料傳輸速率係根據 JEDEC 規格:https://www.jedec.org/standards-documents

[5] 根據在 5500 Mb/s 和 6400 Mb/s 速度下運作之 LPDDR5 的實測手機資料,以 8533 Mb/s 速度進行的模擬增長。

 

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Raj Talluri

Raj Talluri 是美光行動事業單位資深副總裁暨總經理。他是資深技術專家,曾在 IT 與 Qualcomm 負責成立相機技術團隊。他擁有德州大學奧斯汀分校授予的博士學位,博士論文主題為影像技術。同時,他也是熱愛把工作與生活結合的攝影玩家。
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