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智能手机背后的半导体产业角逐

放大字体  缩小字体 世科网   发布日期:2016-01-12  作者:马俊杰  浏览次数:1143

 6、系统优化(做“减法”)

  这两年尤其多厂商采纳这种方法,毕竟不是每家厂商都能够掌控着半导体技术的发展,反而从自身角度出发优化系统内部,对手机厂商来说更显得轻松。一加手机的“氢OS”、ZUK的ZUI、IUNI的IUNI OS、魅族的Flyme都是对Android系统做“减法”的经典代表。

  所谓“减法”其实就是阉割掉那些无关痛痒的功能,减少系统预装应用,减少系统过于复杂的动画效果和人机交互,减少后台应用经常自启动频率,减少开启一个应用(例如百度浏览器)顺带将其家族应用全部一并开启(百度客户端、糯米网、百度外卖、百度地图等),诸如此类的措施,其实都是为了减少系统的卡顿,减少刷微博和玩大型游戏时候突如其来的停顿。

  配合今期文章重点讨论的“半导体”主题,同时,由于之前在Qualcomm骁龙820相关文章中和各位分享过手机处理器架构和工艺制程等历史。今天的文章小编重点介绍一下半导体领域的另外两种很重要的芯片——RAM和ROM(也就是上面第三和第四点内容)。

  RAM和ROM发展历史回顾

  LPDDR4和UFS 2.0分别属于RAM和ROM两种不同存储介质技术,接下来我们分别回顾一下这两种技术和PC上DDR内存、SSD硬盘之间的历史演进关系。

  详解智能手机背后的半导体产业角逐

  三星DDR和LPDDR里程碑节点

  DDR和LPDDR其实都是DRAM,而全球三大DRAM厂商之中,又以三星和智能手机关系颇为密切,为了方便读者理解,以三星为例看看DRAM历史的演进过程。美光和SK海力士的历史演进也类似。半导体更新迭代大致按照摩尔定律推测,而架构和工艺制程的更新成为了最主要的两条主线,处理器如此,RAM和ROM也如此。从上面表格可得,DDR和LPDDR除了在架构上从DDR逐步更新到如今的DDR4和LPDDR4,工艺制程上也从5xnm一路更新到如今的2xnm。

  和处理器类似,18nm和20nm只是不同厂商在同一代工艺节点上表现出来的数值误差,实则上并没有跨越两代工艺制程,另一方面,10nm和Post-DDR4只是三星的愿景,暂时还没有实现。

  详解智能手机背后的半导体产业角逐

  LPDDR和DDR重大历史回顾

  纵观LPDDR和DDR历史,制定固态技术标准的JEDEC协会对DDR和LPDDR两种技术提出了标准规范。将智能手机和行业标准发展关联起来,12年5月发布的LPDDR3标准规范,13年3月的三星S4正式用上了,同年7月,三星Note 3也冲上了3GB RAM的高度。14年8月,JEDEC发布了LPDDR4标准规范,并定义最高频率为3200MHz。15年3月,MWC上三星发布了搭载LPDDR4 RAM的三星S6和三星S6 Edge,同年8月,三星发布的另外两款旗舰——三星Note 5和三星S6 edge+将RAM容量提高到4GB。

  详解智能手机背后的半导体产业角逐

  SSD和ROM领域

  先来解释一下上面表格出现的一些专业术语,SSD是固态硬盘,ROM是手机存储。它们两者归根到底其实都是NAND Flash,下文会详细介绍SSD和ROM之间的关联。SSD根据成本和存储颗粒寿命再细分为TLC SSD、MLC SSD、SLC SSD(相同容量前提下,上述三者一般来说成本和寿命依次提高),而U盘和SD存储卡其实也是TLC SSD的一种形态。2D NAND是早期的一种SSD内部颗粒排列技术,而V-NAND则是如今由三星主导的3D平面上全新的颗粒排列技术,通过把内存颗粒堆叠在一起来解决2D NAND闪存带来的容量限制等问题。类似技术还有3D NAND,则是由Intel和美光合资的IMFT主导。

  熟悉固态硬盘的消费者应该知道早期的消费级SSD主要是以MLC颗粒为主流的,SLC比较昂贵,TLC未成气候,所以成本上始终无法进一步降低。TLC寿命短和易损坏的弊病导致在2012年以前,它们一般只用在U盘和SD存储卡上,但是由于技术进步,TLC颗粒寿命得到了控制,从此出现了采用TLC颗粒的840和840 EVO SSD,进一步将成本降低,也让SSD开始走近平民百姓。

  如今除了三星,浦科特、金士顿、SK海力士等厂商也纷纷推出采用TLC颗粒的SSD。另一方面,除了存储颗粒本身的不同,存储颗粒之间排列方式也发生了改变,从刚开始的2D平面排列上升到立体空间3D排列,也就是如今的V-NAND排列方式。不知不觉,这种排列方式已经经历了3代产品,850 PRO和850 EVO在较早前也成功升级换代,分别换上了第三代V-NAND排列的MLC芯片和TLC芯片,进一步增大了存储容量,突破4TB级别的里程碑。Intel和美光合资公司IMFT则称类似技术为3D NAND。

  eMMC和UFS重要历史回顾

  eMMC和UFS重要历史回顾

  在ROM领域,2013年10月,JEDEC发布eMMC 5.0标准,其实同年7月底,三星已经能够量产eMMC 5.0存储产品。在业界开始准备采用UFS这种新的存储介质取代eMMC的时候,在13年9月JEDEC发布UFS 2.0标准之后,相隔不到两年,15年3月,三星就在MWC上正式发布搭载了UFS 2.0的手机。

  LPDDR4

  在介绍LPDDR4和UFS 2.0两项在RAM和ROM领域最新技术之前,我们先来介绍一下JEDEC这个组织。

  根据百度百科的定义,JEDEC固态技术协会(JEDEC Solid State Technology Association)是微电子产业的领导标准机构,作为一个全球性的组织,JEDEC所制定的标准在过去50余年的时间里,已经被全行业广泛接受和采纳。JEDEC的主要功能包括术语、定义、产品特征描述与操作、测试方法、生产支持功能、产品质量与可靠性机械外形、固态存储器、DRAM、闪存卡及模块、以及射频识别(RFID)标签等的确定与标准化。所以才会有今天的LPDDR4和UFS 2.0标准出台。

  JEDEC固态技术协会在14年8月发布的新一代低功耗内存标准LPDDR4(Low Power Double Data Rate 4),是面向低功耗内存而制定的通信标准,以低功耗和小体积著称,专门用于移动式电子产品,例如智能手机。下面我们看看台式机、笔记本和服务器领域的DDR标准和LPDDR标准的一些区别。

  DDR和LPDDR区别

  DDR和LPDDR区别

  如上图所示,LPDDR的运行电压(工作电压)相比DDR的标准电压要低,这也符合了低功耗小体积的身份和定位,另一方面,两种标准版本迭代时间并不是一致的,DDR4相比LPDDR4标准制定和出台要早上不少。

 
  来源:手机中国
文章出自: 世科网
本文网址: http://www.cgets.net/news/show-12523.html

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