Discover RAM and its power usage

DDR SDRAM

DDR SDRAM ( Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory, 双倍数据率同步动态随机存取存储器 )

Comparison of memory modules for desktop PCs (DIMM) Comparison of memory modules for desktop PCs (DIMM)

Picture form wikipedia

参考:DDR SDRAM* Wikipedia

Mobile DDR

Mobile DDR ( Low Power Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory , 低功耗双倍数据率同步动态随机存取存储器) 也称被为 mDDR, Low Power DDR, LPDDR 或 LP-DDR

参考:Mobile DDR* Wikipedia

GDDR

Graphics DDR SDRAM ( Double data rate type five synchronous graphics random-access memory )

参考:GDDR SDRAM* Wikipedia

Difference between DDR4, DDR3, LPDDR3, DDR3L

i7-7660Ui7-6660U 为例,其支持DDR4-2133, LPDDR3-1866, DDR3L-1600,而目前的最强八代低压酷睿 i7-8559U 也只能支持到 DDR4-2400, LPDDR3-2133

2013款 Macbook Air 首次使用了 LPDDR3

The short summary is, LPDDR3 is more expensive but has much lower standby power and a better form factor for mobile devices; while DDR3 and DDR3L are less expensive and consume more power but are more suitable for larger memory arrays found in PCs and servers.

Marc Greenberg ---- Committed to Memory

简而言之,LPDDR3更昂贵,但其待机功耗更低,在移动设备上的外形更好; 而DDR3和DDR3L价格便宜,功耗更高,但更适合用于PC和服务器中的大容量存储。

Comparison between DDR3, DDR3L and LPDDR3 Devices Comparison between DDR3, DDR3L and LPDDR3

Comparison between DDR3, DDR3L and LPDDR3 Devices

FYI
1. LPDDR3 vs DDR4 power usage:hardware
2. Slide View : Parallel Computer Architecture and Programming : 15-418/618 Spring 2017
3. LPDDR3 and LPDDR3: How Low-Power DRAM Can Be Used inHigh-Bandwidth Applications

Part Catalog

Micron 镁光:https://www.micron.com/products/dram

Samsung 三星:https://www.samsung.com/semiconductor/dram

SK hynix 海力士:https://www.skhynix.com/products.do?lang=eng&ct1=36&ct2=37&rc=com

Why Apple choose 16GB as the maximum memory of Macbook

苹果营销总监 Phil Schiller 此前回应了软件工程师 Ben Slaney 的一份电子邮件的,进一步阐明了为什么Macbook Pro ( 16款 ) 最大支持16GB的内存

To put more than 16GB of fast RAM into a notebook design at this time would require a memory system that consumes much more power and wouldn’t be efficient enough for a notebook. I hope you check out this new generation MacBook Pro, it really is an incredible system.

一言以蔽之:使用32GB内存会减少电池寿命

MACDADDY 上的全文:Why the MacBook Pro is limited to 16GB of RAM

相关报道:

也有人认为这和 FAA 的100W 瓦以上的电池不能托运的政策有关,但在FAA的FAQ只指出了100Wh的电池不能散装,安装在笔记本中的电池明显不符合此限制

Batteries Carried by Airline Passengers FAQ

根据上文Part Catalog中的三家厂商,这里只统计掌握Mobile DDR技术的三星与镁光

LPDDR3 Max Density LPDDR4 Max Density
镁光 32 Gb 32 Gb
三星 48 Gb 64 Gb

需要注意的是 \(8Gb = 1GB\)

下面以 MacBook Pro 15" Touch Bar Late 2016 的拆解 为例,简要说明为什么Macbook Pro不支持32GB内存

  • 15.4英寸 LED背光视网膜屏 2880 x 1800分辨率(像素密度220ppi),P3色域
  • 2.6GHz Skylake 四核心 英特尔酷睿i7处理器(睿频可到3.5GHz)以及AMD Radeon Pro 450 配备2GB GDDR5显存
  • 16 GB 2133MHz LPDDR3 板载内存
  • 256 GB PCIe 板载固态硬盘(可选配512 GB,1 TB和2 TB固态硬盘)
  • 四个 Thunderbolt 3(USB-C)接口,支持充电,DisplayPort(DP)视频输出,Thunderbolt接口,USB 3.1 Gen 2
  • Touch Bar 以及Touch ID传感器
  • Force Touch(压感)触控板

这是其主板正面图 来自 ifixit

Show Picture Comparison between DDR3, DDR3L and LPDDR3 Devices

MacBook Pro 15" Touch Bar Teardown

橙色部分为镁光 MT52L1G32D4PG-093 ( 单片4GB LPDDR3,四个芯片共计16GB),可以看到,主板设计十分紧凑,已经没有空间再放置四块4GB LPDDR3(除非减少电池容量), 即使使用三星的单片6GB LPDDR3( 如 K3QFBFB0CM-FGCFK4E8E324EB-EGCF )也无法满足,想要保持原有主板设计大体不变且电池容量不变,只能使用单片8GB LPDDR4( 如三星的 K3RG8G80MM-MGCJ )

FYI
1. Macbook Pro 16GB RAM Limit Exploration* Page 2* LTT Official* Linus Tech Tips
2. Apple Macbook Pro 16GB RAM Limit* The Truth* YouTube 3. 6th Generation Intel® Processor Datasheet for U/Y-Platforms 4. MacBook Pro 13" Touch Bar 2017 拆解* iFixit

Difference Between SRAM and DRAM

RAM 存储器可以进一步分为静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)两大类。在电力切断以后,储存于SRAM或DRAM中的数据将很快消失。

SRAM: 具有快速访问的优点,但生产成本较为昂贵,一个典型的应用是缓存。

每个bit使用6个晶体管,所以不能在芯片上装载几乎所有的晶体管,所以它的密度较低。但是SRAM的速度比DRAM快得多,因为它们不需要刷新。

From: 静态随机存取存储器 - 维基百科,自由的百科全书

DRAM: 由于具有较低的单位容量价格,所以被大量的采用作为系统的主存。

由于在现实中晶体管会有漏电电流的现象,导致电容上所存储的电荷数量并不足以正确的判别数据,而导致数据毁损。因此对于DRAM来说,周期性地充电是一个无可避免的要件。由于这种需要定时刷新的特性,因此被称为“动态”存储器。 DRAM密度非常高,单位体积的容量较高,因此成本较低。但相反的,DRAM也有访问速度较慢,耗电量较大的缺点。

From: 动态随机存取存储器 - 维基百科,自由的百科全书

FYI
1. Difference Between SRAM and DRAM
2. What is the difference between SRAM and DRAM?* Quora

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