芯耀
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作者：米樂
LPDDR芯片裝在一塊小巧的電路板上，用螺絲固定在筆記本電腦的CPUQ附近。
LPCAMM2（Low-Power Compression Attached Memory Module 2）將LPDDR的效率和速度與輕薄、可升級(jí)的設(shè)計(jì)相結(jié)合，再加上一個(gè)能讓一切與CPU近距離接觸的巧妙接口，LPCAMM2似乎無所不能。此外，LPCAMM2還具有雙通道性能a，單個(gè)LPCAMM2模塊就能勝任一對(duì)老式插槽式SO-DIMM記憶棒的工作，而且占用空間更小，散熱性能更好。
終于，模塊化、高性能、高能效的筆記本內(nèi)存為大眾所接受。
看起來LPCAMM2沒有短板，它會(huì)變革一個(gè)行業(yè)嗎？
?01技術(shù)背景與核心創(chuàng)新
內(nèi)存，作為電腦的重要組成部分，承擔(dān)著數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)與處理的重任。它直接影響著電腦的運(yùn)行速度和多任務(wù)處理能力。根據(jù)JEDEC報(bào)告，2023年筆記本DRAM功耗占比達(dá)15%-20%。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取：內(nèi)存用于暫時(shí)存儲(chǔ)正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)，如果內(nèi)存不足，系統(tǒng)會(huì)頻繁調(diào)用虛擬內(nèi)存，導(dǎo)致硬盤讀寫增加，速度變慢。例如在運(yùn)行多個(gè)大型軟件時(shí)，如果內(nèi)存容量不夠，系統(tǒng)就會(huì)變得非?？D。
帶寬與頻率：內(nèi)存的帶寬和頻率也會(huì)影響性能，較高的帶寬和頻率可以更快地傳輸數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
當(dāng)內(nèi)存成為瓶頸時(shí)，系統(tǒng)的內(nèi)存使用率會(huì)接近100%，導(dǎo)致系統(tǒng)頻繁進(jìn)行內(nèi)存交換操作，從而影響整體性能。此外，如果內(nèi)存的帶寬和頻率較低，也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸速度變慢，進(jìn)而影響CPU和GPU的性能發(fā)揮。
與傳統(tǒng)的卡扣式SODIMM內(nèi)存相比，LPCAMM2的體積優(yōu)勢(shì)也非常明顯。
首先，LPCAMM2的體積顯著小了非常多?，F(xiàn)在它依然只需要單個(gè)模組就能實(shí)現(xiàn)128bit的滿位寬布局，但其模組大小已經(jīng)從前代差不多等于兩條SODIMM內(nèi)存的面積，縮小到了僅限于單條SODIMM大約40%的尺寸。換句話說，也就是差不多只等于兩張SD存儲(chǔ)卡的面積大小。這樣一來，別說是15、16寸的標(biāo)準(zhǔn)游戲本，現(xiàn)在就算是13寸、甚至更迷你的平板或X86掌機(jī)，理論上也完全能“塞得下”這種新的可替換內(nèi)存模組了。
其次，LPCAMM2大幅提升了內(nèi)存模組本身的運(yùn)行頻率。此前在CAMM時(shí)代，它的主頻基本只能達(dá)到4800MT/s、甚至是更低的水準(zhǔn)（對(duì)于超大容量型號(hào)來說更是如此），但是更小的模組體積似乎就給LPCAMM2帶來了顯著的電氣性能提升（布線更短），以至于它可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)96GB的單條容量，以及7500MT/s的超高運(yùn)行頻率。這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前一些“游戲本”上使用的5600MT/s SODIMM內(nèi)存，甚至追平了那些采用超短內(nèi)存布線的輕薄本帶寬水準(zhǔn)。
聯(lián)想的超博本是一個(gè)很好的例子，聯(lián)想ThinkPad X1 Carbon作為商務(wù)超薄本的標(biāo)桿，其DDR5 SODIMM（小尺寸雙列直插內(nèi)存模塊）的散熱設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵問題。DDR5 SODIMM的散熱挑戰(zhàn)：
1.功耗與發(fā)熱量增加
DDR5內(nèi)存相比DDR4，工作電壓降低（1.1V），但頻率大幅提升（4800MHz起步），導(dǎo)致單位面積功耗增加。
高負(fù)載時(shí)（如AI計(jì)算、視頻渲染），DDR5 SODIMM溫度可能超過80°C，影響穩(wěn)定性。
2.超薄本的空間限制
超薄本（如X1 Carbon）內(nèi)部空間緊湊，內(nèi)存模塊緊貼主板，散熱空間有限。
傳統(tǒng)散熱方案（如散熱片、熱管）難以直接應(yīng)用。
3.性能與散熱的平衡
若采用激進(jìn)散熱設(shè)計(jì)（如風(fēng)扇直吹），可能增加噪音和厚度，違背超薄本設(shè)計(jì)初衷。
若散熱不足，可能導(dǎo)致降頻，影響多任務(wù)處理性能。
戴爾XPS 13等競(jìng)品同樣面臨DDR5散熱問題，部分廠商選擇LPDDR5（焊接內(nèi)存）以降低功耗，但犧牲可升級(jí)性。LPDDR5X內(nèi)存技術(shù)逐漸成為超薄筆記本的主流選擇。然而，傳統(tǒng)LPDDR5X內(nèi)存采用直接焊接在主板的BGA封裝方式，雖然節(jié)省了空間，卻帶來了維修困難、升級(jí)受限等問題。針對(duì)這一行業(yè)痛點(diǎn)，基于SK海力士16Gb顆粒的創(chuàng)新封裝技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在保持LPDDR5X高性能低功耗優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，首次實(shí)現(xiàn)了可拆卸設(shè)計(jì)，為超薄本內(nèi)存方案帶來了革命性的突破。
這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)的核心在于對(duì)傳統(tǒng)LPDDR5X封裝工藝的重新設(shè)計(jì)。通過優(yōu)化PCB走線和觸點(diǎn)布局，在幾乎不增加厚度的前提下，將原本必須焊接的內(nèi)存顆粒改造成可插拔的SODIMM-like模塊。這種設(shè)計(jì)巧妙地平衡了空間占用與可維護(hù)性，使得超薄本也能享有內(nèi)存升級(jí)的自由。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，采用該技術(shù)的模塊在保持與焊接式LPDDR5X相同性能表現(xiàn)的同時(shí)，維修更換成本可降低50%以上，這對(duì)于追求長(zhǎng)期使用價(jià)值的商務(wù)用戶而言意義重大。
從產(chǎn)業(yè)角度來看，這項(xiàng)技術(shù)突破為PC制造商提供了更靈活的產(chǎn)品策略選擇。傳統(tǒng)焊接內(nèi)存方案迫使廠商必須在生產(chǎn)時(shí)就確定內(nèi)存容量，而可拆卸設(shè)計(jì)允許實(shí)現(xiàn)按需升級(jí)的商業(yè)模式。更值得一提的是，該方案采用標(biāo)準(zhǔn)化接口設(shè)計(jì)，兼容現(xiàn)有SODIMM插槽架構(gòu)，大幅降低了供應(yīng)鏈管理難度。隨著SK海力士等廠商持續(xù)優(yōu)化16Gb顆粒的良品率，這種創(chuàng)新封裝有望成為未來超薄本內(nèi)存的新標(biāo)準(zhǔn)，在性能、成本和可維護(hù)性之間找到最佳平衡點(diǎn)。
?02廠商率先布局
三星
2023年下半年，韓國(guó)存儲(chǔ)大廠三星宣布，推出采用LPDDR設(shè)計(jì)的LPCAMM內(nèi)存。三星表示，LPCAMM是業(yè)界首款低功耗壓縮附加內(nèi)存模組，目前傳輸速率為7.5Gbps?的LPCAMM樣品已通過了英特爾平臺(tái)的系統(tǒng)驗(yàn)證。其與SO-DIMM相比，LPCAMM性能提高了50%，能耗降低了70%，主板空間占用減少60%，可用于下一代桌上型和筆記型電腦，未來還可能會(huì)擴(kuò)展到數(shù)據(jù)中心。
三星指出，過去很長(zhǎng)時(shí)間里，不少桌上型和筆記型電腦都是使用LPDDR記憶體，或以DDR為主的SO-DIMM。雖然LPDDR結(jié)構(gòu)很緊湊，但封裝在主板上會(huì)讓維修或升級(jí)都很困難。另一方面，SO-DIMM的設(shè)計(jì)雖然很容易更換，但是，性能和體積等方面都受到限制。因此，新一代的LPCAMM克服了這兩者的缺點(diǎn)，滿足了更高效、更緊湊的要求，同時(shí)做為可拆卸模組，提高了PC制造商的靈活性。
三星強(qiáng)調(diào)，LPCAMM的省電特性或許未來在服務(wù)器的應(yīng)用上將變得有吸引力。因?yàn)槔碚撋?，可以減少總體擁有成本（TCO），在未來的數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器解決方案中有巨大的潛力。
對(duì)此，三星內(nèi)存產(chǎn)品規(guī)劃組執(zhí)行副總裁Yongcheol Bae稱，隨著對(duì)高性能、低功耗和制造靈活性等創(chuàng)新內(nèi)存解決方案的需求不斷成長(zhǎng)，LPCAMM有望得到廣泛應(yīng)用。
美光?
2024年上半年，美光宣布，旗下專注于消費(fèi)類存儲(chǔ)產(chǎn)品的英睿達(dá)（Crucial）品牌推出LPCAMM2內(nèi)存。作為一款顛覆性外形設(shè)計(jì)的筆記本電腦內(nèi)存，搭載了LPDDR5X顆粒，為專業(yè)人士和內(nèi)容創(chuàng)作者提升移動(dòng)設(shè)備性能。前一段時(shí)間聯(lián)想推出了新一代ThinkPad P1 Gen 7移動(dòng)工作站，已采用了美光的新產(chǎn)品，成為了AI PC和處理復(fù)雜工作負(fù)載的理想高性能內(nèi)存解決方案。
英睿達(dá)LPCAMM2內(nèi)存的運(yùn)行電壓為1.05V，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到了7500 MT/s，是普通DDR5 SO-DIMM的1.3倍。相比于DDR5 SO-DIMM，LPCAMM2的運(yùn)行功耗降低了58%，待機(jī)功耗降低了80%，并節(jié)省了64%的空間。盡管LPDDR5X在延遲方面不如DDR5，但可以利用更高的數(shù)據(jù)傳輸速率抵消。與焊接式LPDDR5X內(nèi)存子系統(tǒng)相比，這種模塊化的外形設(shè)計(jì)不會(huì)增加LPDDR5X內(nèi)存的延遲。
美光和三星是目前唯二生產(chǎn)LPCAMM2內(nèi)存條的廠商，如果沒有更多廠商的加入，LPCAMM2內(nèi)存條的普及率還是面臨一定挑戰(zhàn)的。
?03市場(chǎng)影響
2024年，首批采用?LPCAMM2?內(nèi)存的筆記本電腦——聯(lián)想的?ThinkPad P1 Gen 7配備了高達(dá)?64GB?的新內(nèi)存—但目前這類產(chǎn)品仍然很少見?，F(xiàn)在可以為未來兼容的筆記本電腦購(gòu)買單獨(dú)的?LPCAMM2?內(nèi)存模塊，但正如市場(chǎng)所料，它們并不便宜。
Crucial的?32GB LPCAMM2 LPDDR5X-7500?內(nèi)存模塊售價(jià)174.99?美元（現(xiàn)已上市），64GB?內(nèi)存模塊售價(jià)?329.99?美元（兩周內(nèi)發(fā)貨）。相比之下，該公司?32GB DDR5-5600 SODIMM?內(nèi)存模塊售價(jià)為?108.99?美元。
當(dāng)然，溢價(jià)也有其原因。新內(nèi)存的速度遠(yuǎn)高于LPDDR5，并且提供64GB容量版本。此外，它還是市場(chǎng)上的新產(chǎn)品，眾所周知，花錢才能走在最前沿。此外，目前支持新內(nèi)存的筆記本電腦數(shù)量有限，需求下降通常會(huì)導(dǎo)致價(jià)格上漲。
在實(shí)際應(yīng)用中，LPCAMM2內(nèi)存的表現(xiàn)也相當(dāng)出色。例如，在MacBook Air M2上，16GB的內(nèi)存配置就能輕松應(yīng)對(duì)日常的視頻剪輯、遠(yuǎn)程辦公和照片編輯任務(wù)。使用Final Cut Pro進(jìn)行視頻剪輯時(shí)，4K視頻的播放和處理都非常流暢，幾乎沒有卡頓。遠(yuǎn)程辦公時(shí)，使用GlobalProtect和Parallels Client軟件在8小時(shí)以上也不會(huì)出現(xiàn)明顯的發(fā)熱問題。
此外，播放4K電影時(shí)，手溫也只是稍微上升，沒有出現(xiàn)過熱的情況。唯一的溫度高峰出現(xiàn)在使用嗶哩嗶哩時(shí)，但也在可接受的范圍內(nèi)。這樣的表現(xiàn)讓我非常滿意，特別是在長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)作下，電腦依然能夠保持流暢運(yùn)行。
