LPDDR 6 登场，内存性能与功率效率双飞跃

JEDEC 已正式发布 LPDDR6 规范 JESD209 - 6，这标志着低功耗内存设计迎来了下一代标准。早期的 LPDDR 实现常以移动应用为核心，而最新一代 LPDDR 则将重点转移到了其他方面。LPDDR6 不仅是一项下一代内存技术，更旨在满足边缘 AI 和嵌入式计算日益增长的性能和效率需求。它可以帮助以低功耗为目标的高端笔记本电脑提升效率，而内存带宽正是这些笔记本电脑的瓶颈所在。

与 LPDDR5 和 LPDDR5X 相比，LPDDR6 实现了数据速率的大幅提升。JEDEC 的新规范规定，LPDDR6 每引脚的数据速率从 10.667 GB/s 起步，最高可达 14.4 GB/s，远超 LPDDR5X 的最高速率 8.533 GB/s。在 64 位总线上，其最大带宽高达 38.4 GB/s，约为 LPDDR5 首次发布时带宽的两倍。更为重要的是，LPDDR6 采用了全新的架构，旨在支持更高的速度和效率。

在架构方面，LPDDR6 每个芯片拥有四个 24 位通道，并进一步细分为两个 12 位子通道。这种双子通道设计极大地增强了内存并发性，同时最大限度地降低了访问延迟，对于本地 AI 推理或超薄笔记本电脑中的图形处理等工作负载至关重要。而 LPDDR5X 仅拥有四个 16 位通道，在面对苛刻的混合工作负载时，往往会限制子通道的粒度和并发性。

LPDDR6 还引入了新的动态突发控制功能，设备可以在 32 字节和 64 字节突发模式之间动态切换，从而根据实际需求实时调整带宽和功耗。相比之下，LPD 仅支持单一的突发模式，难以适应访问模式快速变化的可变工作负载，如通用人工智能或实时应用。

在功率效率方面，LPDDR6 采用了新的电压域 VDD2，使存储设备能够以比 LPDDR5X 更低的有效电压运行。此外，它在空闲模式下具备更高效的电源管理，并在低活动模式下提供动态频率 / 电压调节。通过提供多种静态和部分刷新模式，LPDDR6 可显著降低后台功耗，这一特性在汽车和边缘系统中尤为重要，因为这些系统中的设备通常需要长时间保持通电但处于空闲状态。

在可靠性方面，LPDDR6 也有显著提升。它增加了片上 ECC、命令 / 地址奇偶校验、行激活计数器和自检例程等功能，而这些在 LPDDR5 中要么缺失要么可选。在汽车行业等对数据安全性要求极高的领域，数据损坏可能会危及生命安全，因此这些改进是必不可少的。此外，LPDDR6 还可以设置 “预留” 区域，将部分 DRAM 预留用于高完整性操作，这进一步表明它已做好在关键任务应用和嵌入式系统中部署的准备。

尽管 JEDEC 已经确定了规范，但短期内我们还无法在产品中看到 LPDDR6。目前，三星、SK 海力士和美光等供应商已提供容量从 4 GB 到 64 GB 不等的样品。大规模生产预计将在 2025 年第二季度开始，大多数分析师预测产品的初始采用期将在 2025 年末或 2026 年初。

预计早期应用将集中在汽车计算盒、边缘推理加速器和高端轻薄笔记本电脑等领域。英特尔的 Arrow Lake 处理器以及尚未发布的名为 “Sarlak” 的下一代移动平台都将根据 DRAM 的供应情况，在内部支持 LPDDR6。一旦生态系统足够成熟，苹果的 M 系列芯片以及更新的下一代高通骁龙 X 系列处理器也有望采用 LPDDR6。不过，手机采用 LPDDR6 可能还需要一段时间，因为只有在笔记本电脑、汽车和 AI 设备证明了其价值后，手机才会考虑引入。

Cadence 方面指出，LPDDR SDRAM 最初是为智能手机、平板电脑和个人电脑等低功耗移动设备开发的，如今正逐渐成为人工智能 (AI) 应用的首选内存解决方案。随着大型语言模型 (LLM) 的不断发展及其跨多种网络的集成，对支持这些模型的复杂高效 AI 硬件的需求持续增长。LPDDR5X 目前已部署在数据中心，用于 AI 训练和推理，因其在功耗、性能、容量和成本之间实现了最佳平衡而被选中。

随着 LPDDR6 标准的发布，LPDDR 内存的发展达到了一个新的里程碑。JEDEC LPDDR6 将每位速率提升至 14.4Gbps，并将数据宽度扩展至 48 位（LPDDR5X 为 32 位），总带宽达到 691Gb/s，是上一代产品的两倍。此外，LPDDR6 还支持两个 24 位通道，每个通道包含两个 12 位子通道，从而能够根据不同的数据类型增强通道性能优化。在数据中心环境中，新标准融合了多项重要特性，包括用于确保数据完整性的每行激活计数 (PRAC)、可编程链路保护、片上 ECC、错误清除、命令 / 地址 (CA) 奇偶校验以及用于改进错误检测和系统可靠性的内存内置自检 (MBIST)。同时，LPDDR6 继续作为移动设备的领先内存解决方案，提供诸如 DVFSL、部分自我和主动刷新支持、低带宽操作的动态效率模式以及用于提高节能效果的较低工作电压等增强功能。

LPDDR6 的到来不仅仅是内存技术的一次升级，更是预示着新的计算方式的到来。在未来，每瓦性能将与原始吞吐量同等重要，手机更新周期的价值也将与边缘计算和嵌入式智能相提并论。只有 OEM 厂商能够跟上规格集成路线图，LPDDR6 无疑为下一代设备树立了对内存的新期望。