LPDDR

Bài này viết về bộ nhớ máy tính. Đối với trò chơi video, xem Dance Dance Revolution.

Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động đồng bộ tốc độ dữ liệu gấp đôi tiết kiệm năng lượng (Low-Power Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) còn gọi là LPDDR SDRAM, Low Power DDR, Mobile DDR hay mDDR là một loại SDRAM tốc độ dữ liệu gấp đôi cho máy tính di động.

Độ rộng bus

Giống như SDRAM tiêu chuẩn, mỗi thế hệ của LPDDR đã tăng gấp đôi kích thước tìm nạp nội bộ và tốc độ truyền tải bên ngoài. Tốc độ truyền tối đa là:

Các thế hệ LPDDR

	LPDDR1	LPDDR1E	LPDDR2	LPDDR2E	LPDDR3	LPDDR3E	LPDDR4	LPDDR4E	LPDDR5
Đồng hồ mảng bộ nhớ (tốc độ truy cập nội bộ)	200 MHz	266.67 MHz	200 MHz	266.67 MHz	200 MHz	266.67 MHz	200 MHz	266.67 MHz	?
Kích thước nạp trước	2n		4n		8n		16n
Tần số đồng hồ bus I/O	200 MHz	266.67 MHz	400 MHz	533.33 MHz	800 MHz	1067 MHz	1600 MHz	2134 MHz	?
Tốc độ truyền dữ liệu (DDR)	400 MT/s	533.33 MT/s	800 MT/s	1066.67 MT/s	1600 MT/s	2133.33 MT/s	3200 MT/s	4266.67 MT/s	6400 MT/s
Điện áp cung cấp	1.8 V		1.2 V, 1.8 V		1.2 V, 1.8 V		1.1 V, 1.8 V
Lệnh/địa chỉ bus	19 bits, SDR		10 bits, DDR		10 bits, DDR		6 bits, SDR		?

Thế hệ

LPDDR nguyên bản

LPDDR nguyên bản (đôi khi được gọi là LPDDR1) là một dạng DDR SDRAM được sửa đổi một chút với một số thay đổi để giảm mức tiêu thụ năng lượng tổng thể.

Đáng kể nhất, điện áp cung cấp đã giảm từ 2,5 xuống 1,8 V. Tiết kiệm bổ sung đến từ việc làm mới bù nhiệt độ (DRAM yêu cầu làm mới ít thường xuyên hơn ở nhiệt độ thấp), tự làm mới một phần mảng và chế độ "giảm điện sâu", hy sinh tất cả bộ nhớ nội dung.  Ngoài ra, chip nhỏ hơn, sử dụng ít diện tích bảng mạch hơn so với tương đương không di động của chúng. Samsung và Micron là hai trong số các nhà cung cấp chính của công nghệ này, được sử dụng trong các thiết bị máy tính bảng và điện thoại như iPhone 3GS, iPad đời đầu, Samsung Galaxy Tab 7.0 và Motorola Droid X.

LPDDR2

Samsung K4P4G154EC-FGC1

Một tiêu chuẩn JEDEC mới JESD209-2E xác định giao diện LPDDR được điều chỉnh mạnh mẽ hơn. Nó không tương thích với DDR1 hoặc DDR2 SDRAM, nhưng có thể chứa một trong hai:

• LPDDR2-S2: Bộ nhớ tìm nạp trước 2n (như DDR1),
• LPDDR2-S4: Bộ nhớ tìm nạp trước 4n (như DDR2) hoặc
• LPDDR2-N: Bộ nhớ không bay hơi (NAND flash).

LPDDR2/LPDDR3 command encoding^[1]

CK		CA0 (RAS)	CA1 (CAS)	CA2 (WE)	CA3	CA4	CA5	CA6	CA7	CA8	CA9		Operation
↗		H	H	H	—								NOP
↘		—
↗		H	H	L	H	H	—						Precharge all banks
↘		—
↗		H	H	L	H	L	—		BA0	BA1	BA2		Precharge one bank
↘		—
↗		H	H	L	H	A30	A31	A32	BA0	BA1	BA2		Preactive (LPDDR2-N only)
↘		A20	A21	A22	A23	A24	A25	A26	A27	A28	A29
↗		H	H	L	L	—							Burst terminate
↘		—
↗		H	L	H	reserved		C1	C2	BA0	BA1	BA2		Read (AP=auto-precharge)
↘		AP	C3	C4	C5	C6	C7	C8	C9	C10	C11
↗		H	L	L	reserved		C1	C2	BA0	BA1	BA2		Write (AP=auto-precharge)
↘		AP	C3	C4	C5	C6	C7	C8	C9	C10	C11
↗		L	H	R8	R9	R10	R11	R12	BA0	BA1	BA2		Activate (R0–14=Row address)
↘		R0	R1	R2	R3	R4	R5	R6	R7	R13	R14
↗		L	H	A15	A16	A17	A18	A19	BA0	BA1	BA2		Activate (LPDDR2-N only)
↘		A5	A6	A7	A8	A9	A10	A11	A12	A13	A14
↗		L	L	H	H	—							Refresh all banks (LPDDR2-Sx only)
↘		—
↗		L	L	H	L	—							Refresh one bank (Round-robin addressing)
↘		—
↗		L	L	L	H	MA0	MA1	MA2	MA3	MA4	MA5		Mode register read (MA0–7=Address)
↘		MA6	MA7	—
↗		L	L	L	L	MA0	MA1	MA2	MA3	MA4	MA5		Mode register write (OP0–7=Data)
↘		MA6	MA7	OP0	OP1	OP2	OP3	OP4	OP5	OP6	OP7

LPDDR3

Tháng 5 năm 2012, JEDEC công bố tiêu chuẩn thiết bị bộ nhớ năng lượng thấp JESD209-3.^[2][3][4]

LPDDR4

Vào ngày 14 tháng 3 năm 2012, JEDEC đã tổ chức một hội nghị để khám phá các yêu cầu thiết bị di động trong tương lai sẽ thúc đẩy các tiêu chuẩn sắp tới như LPDDR4.^[5] Ngày 30 tháng 12 năm 2013, Samsung đã thông báo rằng họ đã phát triển LPDDR4 loại 8 gibibit (1 GiB) đầu tiên có khả năng truyền dữ liệu với tốc độ 3.200 Mb/s trên mỗi pin, do đó cung cấp hiệu suất cao hơn 50% so với LPDDR3 nhanh nhất và tiêu thụ năng lượng ít hơn khoảng 40% ở 1,1 V.^[6][7]

LPDDR4 command encoding^[8]:151

First cycle (CS=H)							Second cycle (CS=L)							Operation
CA5	CA4	CA3	CA2	CA1	CA0		CA5	CA4	CA3	CA2	CA1	CA0
L	L	L	L	L	L		—							No operation
H	L	L	L	L	L		0	OP4	OP3	OP2	OP1	1		Multi-purpose command
AB	H	L	L	L	L		—			BA2	BA1	BA0		Precharge (AB=all banks)
AB	L	H	L	L	L		—			BA2	BA1	BA0		Refresh (AB=All banks)
—	H	H	L	L	L		—							Self-refresh entry
BL	L	L	H	L	L		AP	C9	—	BA2	BA1	BA0		Write-1 (+CAS-2)
—	H	L	H	L	L		—							Self-refresh exit
0	L	H	H	L	L		AP	C9	—	BA2	BA1	BA0		Masked Write-1 (+CAS-2)
—	H	H	H	L	L		—							(reserved)
BL	L	L	L	H	L		AP	C9	—	BA2	BA1	BA0		Read-1 (+CAS-2)
C8	H	L	L	H	L		C7	C6	C5	C4	C3	C2		CAS-2
—		H	L	H	L		—							(reserved)
OP7	L	L	H	H	L		MA5	MA4	MA3	MA2	MA1	MA0		Mode Register Write-1 and -2 MA=Address, OP=Data
OP6	H	L	H	H	L		OP5	OP4	OP3	OP2	OP1	OP0
—	L	H	H	H	L		MA5	MA4	MA3	MA2	MA1	MA0		Mode Register Read (+CAS-2)
—	H	H	H	H	L		—							(reserved)
R15	R14	R13	R12	L	H		R11	R10	R16	BA2	BA1	BA0		Activate-1 and -2
R9	R8	R7	R6	H	H		R5	R4	R3	R2	R1	R0

LPDDR4X

Bộ phận bán dẫn Samsung đã đề xuất một biến thể LPDDR4 có tên LPDDR4X.^[9] LPDDR4X giống hệt LPDDR4 ngoại trừ năng lượng bổ sung được tiết kiệm bằng cách giảm điện áp I/O (Vddq) từ 1,1 V xuống 0,6 V.

LPDDR5

Vào ngày 19 tháng 2 năm 2019, JEDEC đã xuất bản JESD209-5, Tiêu chuẩn cho Tốc độ dữ liệu gấp đôi tiết kiệm năng lượng 5 (LPDDR5).^[10]

Tham khảo

1. JEDEC Standard: Low Power Double Data Rate 2 (LPDDR2) (PDF), JEDEC Solid State Technology Association, tháng 2 năm 2010, truy cập ngày 30 tháng 12 năm 2010
2. JEDEC publishes LPDDR3 standard for low-power memory chips, Solid State Technology magazine
3. JESD209-3 LPDDR3 Low Power Memory Device Standard, JEDEC Solid State Technology Association
4. “JEDEC Announces Publication of LPDDR3 Standard for Low Power Memory Devices”. jedec.org. Truy cập ngày 10 tháng 3 năm 2015.
5. “JEDEC to Focus on Mobile Technology in Upcoming Conference”. jedec.org. Truy cập ngày 10 tháng 3 năm 2015.
6. “Samsung Develops Industry's First 8Gb LPDDR4 Mobile DRAM”. Samsung Tomorrow (Official Blog). Samsung Electronics. Bản gốc lưu trữ ngày 1 tháng 10 năm 2014. Truy cập ngày 10 tháng 3 năm 2015.
7. http://www.softnology.biz/pdf/JESD79-4_DDR4_SDRAM.pdf Lưu trữ 2020-07-29 tại Wayback Machine JESD79 DDR4 SDRAM Standard
8. JEDEC Standard: Low Power Double Data Rate 4 (LPDDR4) (PDF), JEDEC Solid State Technology Association, tháng 8 năm 2014, truy cập ngày 25 tháng 12 năm 2014 Username and password "cypherpunks" will allow download.
9. Reza, Ashiq (ngày 16 tháng 9 năm 2016). 'Memory Need' Gives Birth To 'New Memory' (PDF). Qualcomm 3G LTE Summit. Hong Kong. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 10 tháng 5 năm 2017. Truy cập ngày 24 tháng 10 năm 2019.
10. “JEDEC Updates Standard for Low Power Memory Devices: LPDDR5”. jedec.org. Truy cập ngày 19 tháng 2 năm 2019.

Liên kết ngoài

• Micron Lưu trữ 2008-05-20 tại Wayback Machine
• Elpida Lưu trữ 2011-08-29 tại Wayback Machine
• Nanya Lưu trữ 2014-10-21 tại Wayback Machine
• Samsung
• JEDEC pages: LOW POWER DOUBLE DATA RATE 3 SDRAM (LPDDR3) Lưu trữ 2014-02-22 tại Wayback Machine

Bản mẫu:DRAM