从DDR3到LPDDR4(X)，看产品细分差异优化发展

首先DDR从诞生开始，就由于其在时钟上升沿和下降沿均可进行数据传输，相较之前SDR单边传输，以double date rate的速率优势，极大提高了带宽，逐步成为最主流的DRAM产品。伴随对传输速率及性能不断提高的市场需求，更高的频率要求更精确的双边采样，移动互联网时代更低功耗的产品需求对电源/接口等设计都有着新的挑战。DDR也就因此的逐代发展起来了。DDR1/DDR2目前已基本退出主流市场，所以我们从DDR3开始，从上述方面看下DDR3/DDR4/LPDDR4(X)的主要区别。

目前DDR3的时钟频率在533Mhz到1067Mhz之间，也就是1066Mbps到2133Mbps。

DDR4的时钟频率一般1066Mhz起步，高达2133Mhz；LPDDR4(X)一般也是这个范围，因其为低功耗产品，所以目前主要应用1866Mhz及2133Mhz。

DDR3标准电压是1.5V，低电压版本是1.35V（以前的笔记本常用）；DDR4标准电压是1.2V，有高频内存条电压为1.35伏；LPDDR4的VDD1是1.8V，但VDD2和VDDQ均为1.1V；而LPDDR4X的VDD1，VDD2的电压和LPDDR4一致，但VDDQ电压更低至0.6V。

LPDDR4X可以视为LPDDR4的更节能优化版本。它具有与LPDDR4相同的频率，带宽。它将I / O电压降低近了50％（1.1至0.6V），从而大大降低了存储器以及存储器控制器的功耗，总功耗降低约10-20％

更低的电压不仅功耗和发热会有所下降，稳定性也会提升不少。功耗降低除了和供电电压有关，更重要的是以相关的接口设计得以实现。这也是他们之前的一大区别，具体的原理，我们考虑做一期单独解释，请持续关注。

此外，我们再看下DDR内部的访问上有啥不同，是怎么来满足越来越高速的外部时钟需求。

这就是prefetch概念，这个在SDR时代没有，因为那时的单边低速不需要内部prefetch。而DDR1时，就需要提前并行的取2bit数据，然后转成串行以满足外部的高速传输，DDR2时需要4bit，到DDR3/DDR4的8bit，突发长度也为8 或chop 4（只取用一半的数据），LPDDR4(X)的预取宽度更宽为16，而突发长度为16或32。读取数据时并转串的概念可参见下图所示。

随着技术的进步及市场对大容量需求，各代DDR的颗粒及内存条最大容量也在变大。比如DDR4在使用了3DS堆叠封装技术后，单条内存的容量最大可以达到DDR3产品的8倍之多。举例来说，目前常见的DDR3大容量内存单条容量为8GB（单颗芯片512MB，共16颗），而DDR4则完全可以达到64GB，甚至128GB。

LPDDR4X命令和地址总线已保留有6位SDR空间，它占用的片上空间更少，单个封装最多可以包含12GB的DRAM。

可参考下表看下各代LPDDR涉及到的主要区别：

关于电脑上应用时的channel，rank等，各代的DDR也是有些区别的，这里就不再展开，因为我们是做颗粒的，对内存条感兴趣的可扩展学习。

虽然目前市场已向速率更快技术更先进的DDR5/LPDDR5发展，但LPDDR4(X)仍然在不少应用中的占据主流市场，甚至DDR3因兼容性等因素依然也有自己的应用机会，受供需关系影响，有时DDR3的价格还会高于DDR4等。所以，作为国产存储芯片设计企业，东芯半导体在追赶国际领先大厂的同时，也是稳扎稳打，从DDR3开始，目前即将推出LPDDR4X系列的DRAM产品。具体的产品信息和应用，敬请持续关注东芯半导体公众号及网站的相关更新。

• 东芯半导体DRAM产品简要介绍

DDR3(L)

东芯的DDR3（L）产品具备高传输速率以及低工作电压。可提供1.5V/1.35V两种电压模式，具有标准SSTL接口、8n-bit prefetch DDR架构和8个内部bank的DDR3 SDRAM，是主流的内存产品。在网络通信，消费电子，智能终端，物联网等几乎所有电子产品领域都有广泛应用。

规格

LPDDR Series

东芯的LPDDR系列产品具有LPDDR1, LPDDR2, LPDDR4X三个系列。 LPDDR1的核心电压与IO电压均低至1.8V，LPDDR2的VDDCA/VDDQ低至1.2V，LPDDR4X的VDDQ更低至0.6V，因此非常适合应用在各种移动设备中。LPDDR系列产品将广泛应用于可穿戴/遥控设备等便携式产品。

规格

责编：Johnson Zhang