LPDDR5讓更多手機擁有旗艦功能

作者 : Carla Christensen,美光科技資深產品行銷經理

智慧型手機越來越多地被用於運算攝影、即時手游和4K視訊直播——所有這些從根本上都需要強大、高效的記憶體來確保流暢的用戶體驗。低功耗(LP) DDR5 DRAM具備更高的性能和能效,可為旗艦和中階等更多智慧型手機提供優異性能...

智慧型手機是當今最重要的消費類裝置。它早已超越了電話的範疇,幾乎無所不能。根據最近的一項研究顯示,打電話是智慧型手機最不常用的功能,在11個功能選項中排在第11位。

智慧型手機越來越多地被用於運算攝影(computational photography)、即時手游和4K視訊直播——所有這些從根本上都需要強大、高效的記憶體來確保流暢的用戶體驗。全球各地的主要手機製造商都在尋找下一代記憶體,為這些日益成長的數據密集型應用場景提供支援。特別低功耗(LP) DDR5 DRAM,如今已能為旗艦和中階等更多智慧型手機提供優異性能。

使用LPDDR5提高性能和能效

LPDDR5擁有獨特的靈活性,不僅讓旗艦手機擁有極高的性能和能效,並為中階或平價手機提供了流暢體驗。出色的用戶體驗取決於向日益先進複雜的處理器提供大量的影像、視訊、遊戲和5G數據,同時在記憶體中為作業系統留出足夠的空間來緩衝多工應用,並且在應用之間進行平滑的切換。

所有這些數據都會流經記憶體,使得記憶體成為智慧型手機的關鍵元件。以前,只有在頂級手機上才能獲得頂級用戶體驗,而中階手機傳統上使用的是上一代 LPDDR4X。但LPDDR5透過其靈活性消除了這些障礙,為更多的手機帶來了先進的智慧體驗。

當旗艦智慧型手機製造商列出硬體規格時,記憶體類型/容量往往排在前三位。雖然用戶知道越多越快就會越好,但了解記憶體在運算攝影、即時手游和4K視訊直播中的關鍵作用也很重要。這些應用場景有賴於快速有效地將數據提供給處理器,同時緩衝應用(App),以便實現無延遲的應用切換。讓我們看看記憶體在這些常見應用中是怎樣工作的。

運算攝影

運算攝影需要大量的記憶體才能讓您拍出完美的照片。其實在您點擊拍照按鈕之前,攝影機已經拍攝了幾十張影像,將其儲存在記憶體緩衝區中。當您按下快門時,預留好的記憶體會將影像傳輸到內建於處理器SoC中的人工智慧(AI)引擎中,並在這個過程中與記憶體緩衝中的影像合併,從而拍出完美的照片。記憶體還儲存影像,而影像處理器使用影像穩定、光學校正、聚焦和其他技術來增強影像。

運算攝影數據串流

小米(Xiaomi) Mi MIX FOLD手機配備了多個攝影機,包括廣角鏡頭和長焦鏡頭。LPPDR5提供了高頻寬和高容量,可以將來自多個不同影像感測器的影像以足夠快的速度傳送給AI引擎,從而實現即時影像處理。使這些攝影機擁有更多的記憶體頻寬是拍攝完美照片的關鍵所在。當你點擊拍照按鈕時,數據就開始流動了:感測器將原始影像移動到記憶體中,然後影像訊號處理器(ISP)借助AI引擎的影像和場景識別功能處理記憶體中的原始影像,隨後進行影像壓縮和編碼。而LPDDR5記憶體加速傳輸了這些引擎所需的數據。

據小米介紹,其旗艦級手機為用戶配備了先進的攝影和AI功能,可以幫助業餘攝影愛好者拍攝出高品質、專業級的照片,而這些豐富的運算攝影功能只有透過LPDDR5記憶體才能得以實現,也就是在一次點擊後的幾毫秒內就可以完成繁重的處理任務。

4K視訊直播

隨著5G網路的發展,4K視訊直播變得無處不在。LPDDR5提供的高頻寬能夠實現同時解碼多個4K視訊。大容量對於處理大型視訊文件以及為作業系統和緩衝應用留出記憶體空間也是非常必要的。此外,5G數據串流要求超低延遲,以防止用戶體驗出現任何延遲。

手機上的直播類似於運算攝影,相應的感測器、編碼器和AI引擎都需要高頻寬的管道。在這個過程中,所有視訊數據都會流經記憶體。

4K視訊直播數據串流

一些旗艦手機可以提供4K/8K直播功能,同時在高刷新率顯示器上以完整解析度即時預覽內容。進行音樂會、視訊播客和體育賽事直播都需要很高的記憶體頻寬,而解析度、功能和軟體複雜性的不斷增加,對記憶體頻寬和容量提出了更高的要求。例如美光LPDDR5,比前代產品性能提升50%,能效提高20%,可為這些全新的5G體驗提供支持。

遊戲

如今,手游玩家越來越多地在手機上玩圖形密集型遊戲。對於這類游戲,LPDDR5 既能為電池續航提供高能效,也能滿足高頻寬需求的高刷新率顯示器、自定義控件、高解析度音訊和多人遊戲。

當您啟動一個圖形密集型遊戲時,可立即使用的數據從儲存加載到記憶體中,或者從網路下載到記憶體中。然後,SoC處理遊戲數據以增強視覺和音訊體驗。玩家操作數據由SoC處理並儲存到記憶體緩衝中。在即時遊戲中,資訊透過5G網路收發,記憶體緩衝被不斷更新。

手游數據串流

複雜的手游需要高記憶體容量來加載即時遊戲關卡。在手機螢幕開始顯示之前,遊戲數據已傳輸通過了GPU管道路徑——頂點著色、光柵化、片段著色等等,所有這些都經由LPDDR5記憶體進行加速。

ASUS ROG Phone 5等注重性能的遊戲手機可以最大限度的使用頻寬,提供令人難以置信的螢幕解析度和高影格率—144Hz刷新率和300Hz觸控採樣率。實現這些功能需要足夠的頻寬來處理記憶體中的遊戲數據,以獲得最佳的視覺和音訊體驗。而5G網路上的多人遊戲則需要超低的延遲才能實現即時操作。總的來說,這些先進工作負載需要更高的記憶體性能和更低的能耗。LPDDR5魚與熊掌兼得,以高達6.4 Gb/s的峰值速度處理數據,避免了5G數據瓶頸。

華碩智慧型手機業務部總經理Bryan Chang表示:「如今的手機遊戲玩家在技術上非常挑剔,要求有最低的延遲、平滑的渲染和最快的響應能力。我們的ROG Phone 5充份發揮了美光LPPDR5的性能優勢,為需要大量頻寬的實時多人遊戲提供了超快的速度和電影級畫質,為手游競賽者在比賽中提供了競爭優勢。」

為平價手機帶來旗艦功能

由於平衡了性能和成本,LPDDR5也能為摩托羅拉moto g100等平價手機帶來優質的攝影、遊戲和視訊體驗。g100配備前置和後置攝影機,非常適合拍攝社交媒體所需的完美影像,並能夠以每秒60格的速度錄製4K視訊,或以每秒30格的速度錄製6K視訊。其顯示器有90Hz的刷新率,可流暢的顯示手機遊戲圖形。LPDDR5出色的性價比將這些以前只能在旗艦手機上看到的功能普及至更多手機。

摩托羅拉產品營銷主管Thomas Milner介紹:「得益於LPDDR5的旗艦級性能,摩托羅拉moto g100手機使諸如頂級遊戲性能、多攝影機支援和5G連接等新興技術步入大眾。LPDDR5卓越的能效可在數據密集型應用中實現多工處理,同時延長了電池續航時間——讓多功能性和耐用性融入到工作、生活和娛樂中。」

功耗和性能達到平衡

美光LPDDR5擴展了豐富的行動產品線,平衡了性能和功耗,可滿足不同類型智慧型手機的工作負載和系統要求。其頻寬高達6400Mb/s——比LPDDR4X性能提升50%,能效提高20%。LPDDR5提供了將AI引擎直接嵌入行動處理器所需的速度和容量(高達16GB)。為避免5G數據瓶頸,LPDDR5支援5G智慧型手機在四通道系統中以51.2GB/s的峰值頻寬處理數據。

繼2020年小米推出搭載美光記憶體的首款LPDDR5智慧型手機小米10後,美光科技的LPDDR5自今年年初以來,也在華碩、摩托羅拉、小米等遊戲、旗艦和中階手機中首次得以應用。

下次當您打開手機時,不妨說一聲「多謝了,記憶體!」

本文原刊登於EDN China網站

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