سامسونگ اولین ماژول LPDDR5 را درحالی معرفی کرد که هنوز JEDEC استانداردی را برای DDR5 تعیین نکرده است!

درحالی که JEDEC نتوانسته است هنوز استانداردی را برای DDR5 معرفی کند؛ سامسونگ ماژول حافظه 8 گیگابایتی LPDDR5 خود را معرفی کرده است. این ماژول دارای پهنای باند 6.4 گیگابیت بر ثانیه به ازای هر پین است و 30 درصد بهینه‌تر از DDR4 است.

سامسونگ اخیراً دست‌آورد‌های خوبی در حوزه مموری و حافظه داشته است. دیروز سامسونگ اعلام کرد که تست‌های خود بر روی نسخه اولیه ماژول 8 گیگابایتی حافظه LPDDR5 را تمام کرده است. این ماژول قابلیت پشتیبانی تا سرعت 6.4 گیگابیت بر ثانیه‌ای را به ازای هر پین دارد. سامسونگ هنوز قابلیت تولید انبوه این چیپ را ندارد ولی منابع می‌گویند این کمپانی به دنبال راه انداختن خط‌ تولید آن در آینده نزدیک است.

این درواقع اولین معرفی LPDDR5 است. اگر هنوز نمی‌دانید که DDR5 وجود دارد علت خوبی برای آن وجود دارد. چرا که این تکنولوژی هنوز آن‌قدر به روز است که استانداردی برای آن وجود ندارد. درواقع JEDEC مسئول استانداردهای DRAM است ولی هنوز نتوانسته‌اند استاندارد‌های DDR5 را نهایی کنند. این کمپانی پارسال اعلام کرد که درحال کار بر روی استاندارد‌های DDR5 است و شاهد برخی مشخصات اولیه از این نوع حافظه بودیم. هنوز اطلاعات زیادی از DDR5 در دسترس نیست؛ کمپانی‌ها نمی‌خواهند تا نهایی شدن مشخصات چیزی بگویند چرا که ممکن است مشخصات عوض شوند.

به هرحال به نظر می‌رسد سامسونگ پیش‌دستی کرده و اولین ماژول LPDDR5 را معرفی کرده است. سامسونگ به اولین کمپانی تبدیل شده است که توانسته اعتبار نمونه اولیه DDR5 خود را اعلام کند. به عنوان بخشی از رویه، سامسونگ مشخصات و ویژگی‌های مهم این استاندارد جدید مموری را منتشر کرده است.

از لحاظ کارایی، هدف سامسونگ سرعتی معادل 6.4Gbps به ازای هر پین است. که برای یک چیپ معمولی با باس 32بیتی این مقدار به 25.6 گیگابیت بر ثانیه خواهد رسید. این معادل 50 درصد افزایش پهنای‌باند در مقابل LPDDR4 خواهد بود. که به ازای هر پین نهایتا 4.266 گیگابیت بر ثانیه سرعت داشت. پس برای یک گوشی موبایل معمولی با باس 64 بیتی داریم به رقمی معادل 50گیگابیت بر ثانیه نگاه می‌کنیم. و برای یک کامپیوتر دسک‌تاپ معمولی با باس 128 بیت رقمی معادل 100 گیگابیت بر ثانیه را خواهیم داشت.

این تغییرات در DDR5 منجر به پهنای‌باند بیش‌تر و مصرف انرژی کم‌تر می‌شود. در بخش پهنای‌باند بزرگ‌ترین تغییر، افزایش بانک‌های مموری از 8 بانک به ازای هر کانال به 16 بانک در هر کانال است. همچنین دوبرابر شدن میزان بانک‌های مموری می‌تواند به معنی دوبرابر شدن میزان کش Prefetch باشد. 16 بانک مموری به معنی اندازه 32n برای Prefetch است؛ افزایش Prefetch بسیار به افزایش کارایی DRAM کمک می‌کند. در واقع افزایش فرکانس مموری نمی‌تواند به اندازه افزایش دوبرابری بانک‌های مموری باعث افزایش کارایی شود. افزایش بانک‌های مموری می‌تواند به این که اطلاعات بیش‌تری همزمان قابل دسترسی باشند کمک بسیاری کند.

حافظه‌های DDR5 قرار است تا از قابلیت زمان‌بندی دیفرانسیلی برای رابط مموری استفاده کنند؛ زمان‌بندی دیفرانسیلی به رابط مموری قابلیت رسیدن به بالاترین فرکانس ممکن را می‌دهد، تا بتواند تاجایی که DRAM می‌تواند از آن اطلاعات خارج یا به آن اطلاعات وارد کند. این قابلیت پیش از این در حافظه‌های گرافیکی GDDR5 نیز مشاهده شده بود، اما باعث افزایش زیاد مصرف انرژی این حافظه‌ها شده بود. باید صبر کرد و دید که سامسونگ و JEDEC چگونه مصرف انرژی این قابلیت را کنترل کرده‌اند.

درمورد مصرف انرژی، در حالی که LPDDR4X توانست ولتاژ Vddq را از 1.1 ولت به 0.6 ولت کاهش دهد، LPDDR5 قرار است تا تغییرات دیگری را برای مصرف انرژی تجربه کند. سامسونگ اطلاعاتی را در مورد ولتاژها منتشر نکرده است ولی احتمالاً ولتاژ‌هایی همانند Vtt باید دچار کاهش‌هایی شده باشند. در این میان سامسونگ اظهار داشت که قابلیت جدیدی را معرفی کرده است تا مموری از نوشتن دوباره 0 بر روی سلول‌هایی که دارای 0 هستند جلوگیری کند. این امر باید بتواند از هدر رفتن انرژی اضافه جلو‌گیری کند.

همچنین قابلیت مهمی که بسیار بر مصرف انرژی تاثیر‌گذار خواهد بود حالت خواب جدید LPDDR5 است. این حالت خواب یک حالت خواب طولانی‌تر نسبت به LPDDR4 است و بیکاری DRAM را با صرف انرژی کم‌تر ممکن می‌سازد. احتمالاً مشکل این حالت خواب تاخیر بیش‌تر ورود و خروج به این حالت خواهد بود. سامسونگ می‌گوید این حالت جدید نصف حالت موجود در LPDDR4 انرژی مصرف می‌کند. در کل همه این تغییرات باعث کاهش 30 درصدی مصرف انرژی در LPDDR5 شده است.

سامسونگ قرار است تا نسخه کم‌مصرف‌تری از این نوع حافظه را با 1.05ولت و 5.5گیگابیت پهنای باند برای مصارفی که به مصرف کم‌تری نیاز دارند معرفی کند. سامسونگ همانند بقیه کمپانی‌ها به شدت به دنبال تسخیر بازار گوشی‌های موبایل با این حافظه‌ها است. این شرکت رسما این مموری‌ها را برای استفاده در گوشی‌های 5G و AI مناسب دانسته است. البته از آنجایی که LPDDR5 قرار است یکی از استاندارد‌های مرکزی JEDEC باشد، آمدن پشتیبانی DDR5 برای پردازنده‌های x86 مدتی طول خواهد کشید.