LPDDR5——5G时代赋能者

2019年6月6日，国家工业和信息化部向中国移动、中国电信、中国联通、中国广电四家企业颁发了基础电信业务经营许可证，批准经营“第五代数字蜂窝移动通信业务”，正式启动5G商用，自此中国进入5G元年¹。

5G网络将通过高速的传输速度来提供比现有通信技术更高的通信量，移动性和低延时性等性能，主要适合三大类应用：增强移动宽带场景，低延时高可靠场景，低功耗大连接场景。

一年来，中国5G业务体系不断完善，应用创新成果层出不穷，终端阵营日渐庞大，5G新基建不断提速。产业链上下游企业齐心协力，携手向前，全新的5G生态欣欣向荣。据赛迪发布的《2021年5G发展展望白皮书》，截止2020年9月底，全国已累计建设开通

¹《我国正式发放5G商用牌照》，中国政府网，2019年6月6日

全国已累计建设开通5G基站 69万个，超过全球总数的75%，提前完成全年50 万个的目标。2021年四大电信运营商将持续加大5G网络投资力度，预计将是2020年的1.5到2倍。

2020，中国迎来5G手机爆发之年

5G开启了万物互联的新时代，将接纳所有产业，满足多种应用领域需求，如物流运输、农业、天气、汽车驾驶、工厂等，而手机属于增强移动宽带场景的重要应用。

2020年，中国迎来了5G手机爆发之年。据中国信息通信研究院（China Academy of Information and Communications Technology，简称CAICT）发布的数据²，2020年12月，中国市场5G手机出货量1820万部，占同期手机出货量的68.4%；上市5G新机型19款，占同期手机上市新机型的42.2%。1-12月，国内市场5G手机累计出货量1.63亿部，占比52.9%。5G手机渗透率逐步增加。

²《2020年12月国内手机市场运行分析报告》，中国信通院，2021年1月11日

上图自《2020年12月国内手机市场运行分析报告》

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据市场研究公司IDC预测³，2021年中国市场智能手机出货量将同比增长4.6%，市场规模上升至3.4亿台；全国40%的手机用户将切换为5G手机，其中约七成以上存在于一二三线城市。

5G手机给内存和存储带来巨大挑战

5G带来的更大吞吐量，更大容量存储，以及更大屏幕，可极大提升手机用户体验，例如传输高清视频、手机拍照、语音、玩游戏、人工智能等。微软一直在提出“云端游戏（Cloud Game）”的概念，但受限于4G网络的局限性，游戏体验一直无法达到理想程度。

³《IDC：2021年中国智能手机市场10大预测》，2021年1月8日

5G极快的信号传输速度让手机突破其本身的物理和性能限制：将数据全部云端处理，所有的软件运算交给中央处理器完成——手机变成了一个超级计算机。5G在其中担任的角色是这台计算机中的接线。在5G网络条件下，手机将会成为一台“超高配置的低延迟顶配游戏电脑”。高清大制作游戏随手就来，视频特效软件随便开，拥有几乎无上限的运算速度。

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在5G网络下，玩家们无需将游戏下载到手机上，而是通过云控制来远程操控游戏。手机不仅能支持许多大型网络游戏，还能跨平台玩多种游戏。5G将令游戏体验更上一层楼。

然而5G的到来，又给手机内存带来了新的挑战。

5G信息传输速度的极度提升、快速的信息交互，需要手机的存储芯片拥有快速的读写功能，以承受更高频率的信息删除与重新录入。

此外，5G手机对内存能耗的管理效率也需要提升。内存必须拥有高持久性和安全性，至少在换机周期内必须足够坚强。手机内存的发展势必会朝着带宽更大、功耗更低的方向发展。目前市场上，像SK海力士一样的高端芯片厂商已经注意到芯片质量在5G网络条件下存在的潜在压力，纷纷尝试研发新技术。

LPDDR5将成为5G手机标配

2019年2月，固态技术协会（Joint Electron Device Engineering Council ，简称JEDEC）正式发布LPDDR5全新低功耗内存标准，即Low Power Double Data Rate 5。相较于LPDDR4标准，LPDDR5的I/O速度从3200Mb/s提升到6400Mb/s，速度直接翻番。如果匹配高端智能机常见的64bit BUS，每秒可以传送51.2GB数据；如果匹配PC的128bit BUS，每秒可突破100GB数据。除了性能更高之外，LPDDR5功耗管理水平也提升了。

另外，LPDDR5 引入了数据复制（Data-Copy）和写X（Write-X），Data-Copy可以将单个阵脚的数据直接复制到其它针脚，依靠出色的数据传输速率提升，可以通过高速运转来充分释放处理器的性能，让它以更快的速度处理数据，从而更早地进入“睡眠模式”，也就不用长时间、高负荷地工作。⁴

Write-X则减少了SoC芯片和RAM传递数据时的耗电，让折叠屏等大尺寸、多任务的高频交互协作在终端成为可能

⁴《LPDDR5标准带来的变化详解》，电子发烧友，2020年7月6日

多任务的高频交互协作在终端成为可能，而不会给手机功耗控制带来过大的压力。

由于LPDDR5能以“零时差”的时间来完成数据的处理并且存储，因此在同时运行视频、游戏、屏幕分享等多个应用时，其反应也更加从容，从而得以解决卡顿、黑屏等问题。

JEDEC认为，LPDDR5有望对下一代便携电子设备（手机、平板）的性能产生巨大提升。2020年，中国主流手机品牌如小米、OPPO、vivo、中兴等纷纷宣布在5G手机中采用LPDDR5。

据OMDIA市场调查机构数据显示，现在LPDDR5 DRAM的需求量已占据整个移动端DRAM市场的10%。预计LPDDR5 DRAM的市占率在2023年将有望超过50%。