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作者 | 方文三
前言：本年度，LPDDR在PC DRAM需求中的占比约为30—35%。随着AI PC的CPU厂商提供规格支持，预计LPDDR的导入比重将进一步提升。
DDR6将内存性能的界限提高
近期，JEDEC（固态技术协会，作为微电子产业的领导标准机构）不仅致力于推动新一代DDR6高性能内存的标准化工作；
还积极筹备新一代低功耗内存LPDDR6的研发，以适应智能手机、轻薄笔记本等设备的性能需求。
DDR6预计将在性能上实现相较于DDR5的显著提升，这得益于时钟速度的大幅提升、数据总线宽度的优化以及延迟的显著降低。
具体而言，DDR6的时钟速度预计将从12,800 MT/s起步，达到DDR5的两倍，而数据总线宽度也有望从64位扩展至128位。
这意味着DDR6每个时钟周期内能够传输的数据量将是DDR5的两倍，从而极大提升了数据传输效率。
此外，DDR6在延迟方面的优化同样值得期待。延迟的降低意味着内存控制器访问内存中数据所需的时间将大幅缩短，进而提升整体系统性能。
在功耗方面，DDR6预计将较DDR5有显著降低。这主要得益于新型电源管理技术的引入，如动态电压和频率调整（DVFS）技术；
该技术能够根据实际工作负载智能调整内存芯片的电压和频率，从而在不牺牲性能的前提下实现节能目标。
同时，DDR6内存芯片本身也将采用更高效的制造工艺和新材料，以提高能效比，降低整体功耗。
在存储容量方面，DDR6预计将支持更高容量的内存模块。
这得益于新型内存封装技术和更高密度内存芯片的应用，使得DDR6内存模块的容量有望高达256GB，为DDR5最大容量的四倍。
此外，DDR6还将引入多项创新功能，以增强数据可靠性和完整性。
例如，片上纠错码（ECC）和读写CRC模式等功能的加入，将有效提升DDR6内存模块在复杂环境中的稳定性和数据保护能力。
其中，片上ECC功能可在内存芯片层面实现错误检测和纠正，较传统在内存控制器层面实现的ECC功能更为高效，能够应对更多种类的错误情况。
而读写CRC模式则通过对读写数据进行完整性校验，确保数据传输的准确性和可靠性，一旦检测到错误，CRC模式将自动启动纠正机制，保障数据的完整性。
三星公司在2021年已启动DDR6的早期研发阶段，预期其初始运行频率将高达12.8GHz，相较于DDR5，这一频率提升幅度近乎1.7倍。
同时，业界亦预测DDR6具备潜力实现超频至17GHz。
在架构设计上，DDR6将采用更为先进的内部通道划分方式，细分为四个独立通道，并且其Bank数量亦将增至64个，以应对日益增长的数据处理需求。
在显存技术方面，三星亦确认正致力于GDDR6+的开发工作，预计其等效频率将达到业界领先的24GHz。
此外，GDDR7的研发亦已纳入公司技术路线图，预期其运行频率将进一步提升至32GHz，并引入实时错误保护功能，以增强数据处理的稳定性和可靠性。
若依照目前所规划的时间表，DDR6预计将于2026年正式启动商用化进程。
这一时间跨度与DDR4至DDR5内存技术更迭周期大致相当，显示出技术迭代稳步前行的态势。
除三星之外，据SK海力士官网发布的消息显示，该公司早在2017年便成功推出了全球速度最快的2Znm 8Gb（千兆位）GDDR6 DRAM。
该产品以每针16Gbps（每秒千兆位）的I/O数据速率，荣膺业内性能之巅。
在高端显卡应用中，这款DRAM能够每秒处理高达768GB（千兆字节）的图形数据，展现出卓越的性能表现。
此外，美光等领军企业亦在积极布局DDR6技术的研发。作为行业领头羊，这些企业的动向无疑将对整个行业的技术部署和竞争格局产生深远影响。
LPDDR6也将在近期公布最新标准
据国外权威媒体报道，JEDEC固态技术协会已成功完成LPDDR6标准的最终定稿工作，该工作于葡萄牙里斯本圆满落幕，并计划在今年第三季度正式向业界发布。
随着人工智能技术的广泛应用，移动产品对内存性能的需求日益增长，尤其需要相较LPDDR5X更为高效的数据处理能力以支撑端侧AI模型的运行。
同时，后两类处理器同样对内存带宽提出了更高的需求。
在这一背景下，LPDDR6标准的两大核心开发目标便是显著提升数据吞吐率以及最小化功耗，以满足行业对内存性能与能效的严苛要求。
目前，市场上最新的内存标准为LPDDR5X，其最高速度可达8533Mbps，相较于LPDDR5在带宽方面提升了30%，同时在功耗方面降低了20%，展现出了显著的性能优势。
据etnews报道，高通公司即将推出的骁龙8 Gen 4有望成为首款支持LPDDR6内存技术的产品，这无疑将进一步提升其在移动市场的竞争力。
值得注意的是，LPDDR6内存技术相较于前代产品有着显著的性能提升。
根据三星在2021年技术日的预测，LPDDR5的最高速度为6400MT/s，而LPDDR5X则将其扩展至8500MT/s。
然而，LPDDR6内存的速度将达到惊人的17000MT/s，与超频DDR6模块相媲美，这一速度的提升将极大地提升系统的整体性能。
此外，LPDDR6内存采用了24位数据通道设计，相较于普通LPDDR5使用的16位通道，其实际带宽在每个时钟周期内增加了约33%。
尽管单次内存访问中288位中只有256位是实际可用数据，但剩余的32位可用于特殊功能，如提高RAM的可靠性或进行数据总线反转以节省写入功耗。
由于带宽的大幅增加，LPDDR6内存的每个针脚数据速率可达到10.667Gbps，从而使得单个LPDDR6 IC的内存带宽高达约28.5GB/秒。
简而言之，LPDDR6技术的应用将使得系统内存带宽实现近乎翻倍的增长，为移动产品带来前所未有的性能提升。
据相关媒体报道，三星和海力士等业内领军企业已经积极投入LPDDR6内存技术的研发工作，并期待尽快获得JEDEC的认证。
一旦获得认证，这两家公司将立即启动量产计划，以满足市场对高性能内存技术的迫切需求。
为了适应日益增长的性能需求，海力士已提前推出了9600Mbps的LPDDR5X内存产品。
而三星则计划在骁龙8 Gen 4之前实现LPDDR6内存的量产，以确保其能够率先搭载这一全新技术。
结尾：
在数字经济蓬勃发展的当下，如何更有效地获取及利用数据这一新兴且关键的生产要素，已成为全球范围内竞争的新焦点。
鉴于数据已上升为国家层面的重要战略，作为数字世界的核心基石，数据存储能力的强弱将直接对经济社会发展的质量产生深远影响。
部分资料参考：半导体产业纵横：《存储两旬，迎来DDR6》，全球半导体行业观察：《2024年，存储新技术DDR、HBM等大放异彩》，数字芯片实验室：《DDR6 RAM：下一代内存标准》，樱花号：《LPDDR6内存来袭！三星与海力士领航新时代》
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