智能手机是当今最重要的消费类设备。它早已超越了电话的范畴，几乎无所不能。最近的一项研究表明，打电话是智能手机最不常用的功能，在 11 个功能选项中排在第 11 位。
智能手机越来越多地被用于计算摄影、实时手游和 4K 视频直播——所有这些从根本上都需要强大、高效的内存来保证流畅的用户体验。全球各地的顶级手机制造商都在寻找下一代内存，为这些日益增长的数据密集型应用场景提供支持。
手机制造商们发现了为旗舰和中端智能手机提供优异性能的美光低功耗（LP）DDR5 DRAM。仅自今年年初以来，美光的 LPDDR5 就取得了强劲的发展势头，在华硕、摩托罗拉、小米等游戏、旗舰和中端手机中首次得以应用。继 2020 年小米推出搭载了美光内存的全球首款LPDDR5智能手机小米 10 后，美光实现了内存里程碑的又一次飞跃。
美光 LPDDR5 拥有非常独特的灵活性，不仅让旗舰手机拥有极高的性能和能效，而且为中端手机提供了流畅体验。出色的用户体验取决于向日益精密的处理器提供大量的图像、视频、游戏和 5G 数据，同时在内存中为操作系统留出足够的空间来缓冲多任务应用程序，而且能在应用程序之间进行平滑的切换。
所有这些数据都会流经内存，使得内存成为智能手机的关键器件。以前，只有在顶级手机上才能获得顶级用户体验，而中端手机传统上使用的是上一代 LPDDR4X。但美光 LPDDR5通过其灵活性消除了这些障碍，为更多的手机带来了先进的智能体验。
业界领先的美光 LPDDR5 带宽高达 6400 Mb/s——比 LPDDR4X 性能提升 50%，能效提高 20%。LPDDR5 提供了将人工智能（AI）引擎直接嵌入移动处理器所需的速度和容量（高达 16GB）。为避免 5G 数据瓶颈，LPDDR5 支持 5G 智能手机在四通道系统中以 51.2 GB/s 的峰值带宽处理数据。
当旗舰智能手机制造商列出硬件规格时，内存类型/容量往往排在前三位。虽然用户知道越多越快就会越好，但了解内存在计算摄影、实时手游和 4K 视频直播中的关键作用也很重要。这些应用场景依赖于快速有效地将数据提供给处理器，同时缓冲应用程序，以便实现无延迟的应用程序切换。让我们看看内存在这些常见应用程序中是怎样工作的。
计算摄影需要大量的内存才能让您拍出完美的照片。其实在您点击拍照按钮之前，摄像头已经拍摄了几十张图像，将其存储在内存缓冲区中。当您按下快门时，预留好的内存会将图像传输到内置于处理器SoC中的人工智能引擎中，并在这个过程中与内存缓冲区中的图像合并，从而拍出完美的照片。内存还存储图像，而图像处理器使用图像稳定、光校正、聚焦和其他技术来增强图像。
计算摄影数据流
小米MIX FOLD 这样的旗舰手机配备了多个摄像头，包括广角镜头和长焦镜头。LPPDR5 提供了高带宽和高容量，可以将来自多个不同图像传感器的图像以足够快的速度传送给人工智能引擎，从而实现实时图像处理。使这些摄像头拥有更多的内存带宽是拍摄完美照片的关键所在。当你点击拍照按钮时，数据就开始流动了：传感器将原始图像移动到内存中，然后图像信号处理器（ISP）借助人工智能引擎的图像和场景识别功能处理内存中的原始图像，随后进行图像压缩和编码。而 LPDDR5 内存加速传输了这些引擎所需的数据。
据小米介绍，他们的旗舰手机为用户配备了先进的摄影和 AI 功能，可以帮助业余摄影者拍摄出高质量、专业级的照片，而这些丰富的计算摄影功能只有通过 LPDDR5 内存才能得以实现，也就是在一次点击后的几毫秒内就可以完成繁重的处理任务。
随着 5G 网络的发展，4K 视频直播变得无处不在。LPDDR5 提供的高带宽能够实现同时解码多个 4K 视频。大容量对于处理大型视频文件以及为操作系统和缓冲应用程序留出内存空间也是非常必要的。此外，5G 数据流要求超低延迟，以防止用户体验出现任何卡顿。
手机上的直播类似于计算摄影，相应的传感器、编码器和人工智能引擎都需要高带宽的管道。在这个过程中，所有视频数据都会流经内存。
4K视频直播数据流
一些旗舰手机可以提供 4K/8K 直播功能，同时在高刷新率显示屏上以全分辨率实时预览内容。进行音乐会、视频播客和体育赛事直播都需要很高的内存带宽，而分辨率、功能和软件复杂性的不断增加，对内存带宽和容量提出了更高的要求。美光 LPDDR5 比前代产品性能提升 50%，能效提高 20%，为这些全新的 5G 体验提供了支持。
如今，手游玩家越来越多地在手机上玩图形密集型游戏。对于这类游戏，LPDDR5 既能为电池续航提供高能效，也能满足高带宽需求的高刷新率显示屏、自定义控件、高分辨率音频和多人游戏。
当您启动一个图形密集型游戏时，可立即使用的数据从存储加载到内存中，或者从网络下载到内存中。然后，SoC 处理游戏数据以增强视觉和音频体验。玩家操作数据由 SoC 处理并存储到内存缓冲中。在实时游戏中，信息通过 5G 网络收发，内存缓冲被不断更新。
手游数据流
复杂的手游需要高内存容量来加载实时游戏关卡。在手机屏幕开始显示之前，游戏数据已传输通过了 GPU 管道路径——顶点着色、光栅化、片段着色等等，所有这些都经由 LPDDR5 内存进行加速。
ASUS ROG Phone 5 等注重性能的游戏手机可以最大限度的使用带宽，提供令人难以置信的屏幕分辨率和高帧率 - 144Hz 刷新率和 300Hz 触摸采样率。实现这些功能需要足够的带宽来处理内存中的游戏数据，以获得最佳的视觉和音频体验。而 5G 网络上的多人游戏则需要超低的延迟才能实现实时操作。总的来说，这些高级工作负载需要更高的内存性能和更低的能耗。LPDDR5 鱼与熊掌兼得，以高达 6.4 Gb/s 的峰值速度处理数据，避免了 5G 数据瓶颈。
华硕智能手机业务部总经理 Bryan Chang 表示：“如今的手机游戏玩家在技术上非常挑剔，要求有最低的延迟、平滑的渲染和最快的响应能力。我们的 ROG Phone 5充分发挥了美光 LPPDR5 的顶级性能优势，为需要大量带宽的实时多人游戏提供了超快的速度和电影级画质，为手游竞赛者在比赛中提供了竞争优势。”
由于平衡了性能和成本，LPDDR5 也能为摩托罗拉 moto g100 等平价手机带来优质的摄影、游戏和视频体验。g100 配备了前置和后置摄像头，非常适合拍摄社交媒体所需的完美图像，并能够以每秒 60 帧的速度录制 4K 视频，或以每秒 30 帧的速度录制 6K 视频。其显示屏有 90Hz 的刷新率，可流畅的显示手机游戏图形。LPDDR5 出色的性价比将这些以前只能在旗舰手机上看到的功能普及至更多手机。
摩托罗拉产品营销主管 Thomas Milner 介绍说：“得益于 LPDDR5 的旗舰级性能，我们的摩托罗拉 moto g100 手机使诸如顶级游戏性能、多摄像头支持和 5G 连接等新兴技术步入大众。美光 LPDDR5 卓越的能效可在数据密集型应用程序中实现多任务处理，同时延长了电池续航时间——让多功能性和耐用性融入到工作、生活和娱乐中。”
业界领先的美光 LPDDR5 扩展了丰富的移动产品线，平衡了性能和功耗，可满足不同类型智能手机的工作负载和系统要求。
所以下次当您打开手机时，不妨说一声“多谢了，内存！”
作者简介
美光产品营销高级经理Carla Christensen，拥有多年的半导体制造业 DRAM 产品工程师经验。
责编：胡子
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