RAM LPDDR5X là gì? Tốt hơn LPDDR5 thường như thế nào?

MediaTek Dimensity 9000 vừa có màn ra mắt gây tiếng vang lớn trong thế giới công nghệ. Đây là con chip di động đầu tiên trong phân khúc cao cấp được sản xuất trên quy trình 4nm, sở hữu nhân Cortex-X2 hiệu năng cao hoàn toàn mới của ARM, và cũng là chipset đầu tiên sử dụng GPU Mali G710. Đáng chú ý hơn cả, Dimensity 9000 cũng là hệ thống SoC di động đầu tiên hỗ trợ RAM LPDDR5X.

Vậy LPDDR5X là gì mà nhận được nhiều sự quan tâm đến vậy? Và nó có gì vượt trội hơn so với chuẩn LPDDR5 thường?

RAM LPDDR5X là gì?

LPDDR5X là tiêu chuẩn mới nhất trong công nghệ RAM dành cho thiết bị di động, và chỉ mới được giới thiệu vào đầu năm 2021. Tiêu chuẩn này chủ yếu nhằm mục đích cải thiện khả năng truyền dữ liệu trên các chip RAM được sử dụng trên những SoC di động hàng đầu, chẳng hạn như Dimensity 9000, và các model khác đến từ dòng sản phẩm Samsung Exynos và Qualcomm Snapdragon.

Mặc dù hiệu quả sử dụng thực tế, cũng như mức cải thiện cụ thể mà chuẩn LPDDR5X mang đến trên thiết bị di động vẫn chưa được khẳng định do sản phẩm thương mại vẫn chưa ra mắt thị trường. Nhưng về lý thuyết, những cải tiến mà LPDDR5X mang lại so với LPDDR5 là tương đối rõ ràng và đáng giá.

RAM LPDDR5X so với RAM LPDDR5

Tuy được giới thiệu vào đầu năm, nhưng phải tới tháng 7 vừa qua, tổ chức thương mại bán dẫn JEDEC mới chính thức công bố LPDDR5X là sự phát triển của thế hệ Dynamic Random Access Memory(DRAM) mới nhất - tức là LPDDR5. Nói cách khác, LPDDR5X là một bản nâng cấp của LPDDR5. Tiêu chuẩn mới được thiết kế cho khả năng tăng tốc độ xử lý dữ liệu từ 6400 Megabit/giây (Mbps) lên 8533Mbps, tương ứng với mức cải thiện 33%, và đồng thời kéo theo độ trễ thấp hơn 25%.

Chuẩn LPDDR5 tuy cũ hơn nhưng cũng chỉ vừa mới được giới thiệu vào đầu năm 2020 với Qualcomm Snapdragon 865. Trong khi các thiết bị đầu tiên hỗ trợ chuẩn LPDDR5 chỉ có thể chạy ở tốc độ tối đa 5500Mbps, các nhà cung cấp chipset sau đó đã có thể tận dụng toàn bộ khả năng của LPDDR5, đẩy tốc độ truyền dữ liệu lên 6400Mbps trong những bản cập nhật tiếp theo. Tại thời điểm ra mắt, trọng tâm của LPDDR5 là cải thiện gần 20% hiệu suất năng lượng so với tiêu chuẩn trước đó, LPDDR4X.

Khi công bố tiêu chuẩn LPDDR5X, JEDEC không đưa ra bất cứ yêu cầu nào liên quan đến những cải tiến về hiệu suất. Vì vậy chúng ta có thể mong đợi các nhà sản xuất DRAM sẽ thực hiện những nâng cấp của riêng họ.

Sự xuất hiện của LPDDR5X được kỳ vọng có thể đáp ứng tốt nhu cầu của thị trường về DRAM di động dung lượng cao trong kỷ nguyên phổ cập kết nối 5G. Đồng thời mang đến một tiêu chuẩn cạnh tranh cao hơn về công suất và hiệu quả trên thị trường DRAM di động.

Theo dự báo của giới chuyên gia, sự phát triển của internet và các ngành công nghiệp tiên tiến đòi hỏi tốc độ cao và khả năng xử lý dữ liệu dung lượng lớn, chẳng hạn như thực tế tăng cường (AR) và Metaverse, đang mở rộng nhanh chóng gần đây. Do đó, sự xuất hiện của các công nghệ xử lý dữ liệu mới, tiên tiến sẽ đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo đà phát triển chung, không chỉ trong thị trường truyền thông di động mà còn cả với máy chủ, ô tô và nhiều lĩnh vực quan trọng khác.

Các nhà cung cấp chuẩn bị cho nhu cầu LPDDR5X

Mặc dù công nghệ này vẫn còn ở giai đoạn mới được áp dụng nhưng hai nhà cung cấp DRAM chính – Samsung Electronics và Micron Technology – đã thông báo rằng họ sẽ sản xuất RAM LPDDR5X cho chipset di động. Dưới đây là thông báo từ mỗi nhà cung cấp chất bán dẫn:

Samsung Electronics

Đầu tháng này, Samsung Electronics đã thông báo rằng họ sẽ chuyển sang dòng LPDRR5X khi công bố RAM 16 Gigabit (Gb) được phát triển trên quy trình sản xuất DRAM 14nm.

Samsung thông báo rằng họ sẽ bắt đầu hợp tác với các nhà sản xuất chất bán dẫn để “thiết lập một framework khả thi hơn cho thế giới thực tế kỹ thuật số đang mở rộng”. Công ty hình dung rằng sự gia tăng sử dụng các ứng dụng công nghệ siêu kết nối — chẳng hạn như trí tuệ nhân tạo (AI), thực tế tăng cường (AR), thực tế ảo (VR) và siêu dữ liệu — sẽ dẫn đến sự gia tăng nhu cầu về tốc độ nhanh hơn, xử lý dữ liệu quy mô lớn. Theo Samsung, nhu cầu xử lý nhanh hơn ngày càng tăng này sẽ thúc đẩy nhu cầu về các mô-đun bộ nhớ hiệu suất cao và tiêu thụ điện năng thấp, không chỉ cho điện thoại thông minh mà còn cho cả headset AR và VR, máy chủ và thậm chí cả ô tô tự lái.

Theo thông báo của JEDEC, Samsung tuyên bố giải pháp LPDDR5X của họ sẽ cung cấp tốc độ xử lý dữ liệu lên tới 8533Mbps. Nó cũng tuyên bố các mô-đun LPDDR5X mới sẽ tiêu thụ điện năng ít hơn 20% so với tiêu chuẩn LPDDR5 trước đó.

Tuy nhiên, Samsung không cho biết khi nào các mô-đun bộ nhớ LPDDR5X mới sẽ có sẵn cho ứng dụng thương mại. Đáng chú ý, gã khổng lồ điện tử Hàn Quốc đã công bố mô-đun LPDDR5 đầu tiên vào năm 2018, nhưng điện thoại thông minh đầu tiên có công nghệ này phải đến hai năm sau đó mới xuất hiện, tức là năm 2020. Vẫn chưa rõ liệu chúng ta có chứng kiến mô-đun bộ nhớ LPDDR5X trên Exynos 2200 của Samsung hay không.

Micron

Nhà sản xuất bộ nhớ và bộ lưu trữ flash của Mỹ Micron Technology đã thông báo rằng họ là công ty đầu tiên được MediaTek xác nhận RAM LPDDR5X để sử dụng với chipset Dimensity 9000. Công ty cho biết mô-đun DRAM mới của họ được sản xuất trên node “1α (1-alpha) tiên tiến”. Họ cũng tuyên bố rằng các mô-đun DRAM được sản xuất bằng công nghệ 1-alpha tiêu thụ điện năng thấp nhất trong số các DRAM di động.

Khi lấy mẫu cho Dimensity 9000, giải pháp LPDDR5X của Micron đã đạt được tốc độ truyền dữ liệu lên tới 7500Mbps. Mặc dù cao hơn tốc độ truyền 6400Mbps của LPDDR5 nhưng nó vẫn tụt hậu so với tốc độ truyền cao nhất (8533Mbps) được tiêu chuẩn mới hỗ trợ. Dựa trên những kết quả này, MediaTek kết luận rằng các mô-đun LPDDR5X mang lại tốc độ truyền nhanh hơn 17% và độ trễ thấp hơn 15% so với thế hệ trước.

MediaTek nhận xét công nghệ RAM mới sẽ cho phép xử lý dữ liệu ở mức độ ngày càng cao hơn, cần thiết cho các đơn vị xử lý phức tạp và không đồng nhất được tích hợp trong những chipset hiện đại. Những khả năng xử lý cao hơn này sẽ rất quan trọng đối với các yêu cầu dữ liệu cao của kỷ nguyên 5G.

Mặc dù Dimensity 9000 của MediaTek đã hỗ trợ RAM LPDDR5X nhưng trình điều khiển bộ nhớ tương thích ngược và có thể sử dụng các mô-đun bộ nhớ LPDDR5 cũ hơn. Sự phát triển của công nghệ DRAM mới hơn sẽ phụ thuộc rất nhiều vào việc áp dụng RAM LPDDR5X trên các thiết bị cao cấp, điện thoại thông minh và những thiết bị thông minh khác vào năm 2022.

Cuối cùng, sự khác biệt về hiệu suất giữa giải pháp LPDDR5X của Samsung và Micron chỉ có thể được kiểm tra khi chúng ta có thể so sánh Dimensity 9000 với Snapdragon 888 hoặc các chip mới hơn có công nghệ RAM mới nhất.