CES2015,首款4GB運行内存(RAM)手機“華碩ZenFone 2”亮相。時隔不到一月,頂配版小米note也成為4GB内存手機。似乎,“4GB内存 64位處理器 64位系統”将成為旗艦産品的标準配置。别的不說,單就運行内存而言,4GB是安卓手機的極限嗎?
究竟是什麼促成安卓手機的内存達到4GB?在“32位系統 32位處理器”時代,手機内存的最大容量僅為3GB。64位安卓5.x系統出現之後,它搭配64位處理器,開啟4GB内存的使用之門,并為以後更大容量的内存應用埋下伏筆。
當大多PC電腦還是2GB内存,安卓手機取代PC電腦成為消耗内存資源的大戶。殊路同歸,和PC電腦類似,手機中的所有程序運行都是在内存中進行的。内存的容量和讀寫速度是手機性能表現的關鍵。在處理器性能足夠的前提下運行大型遊戲,2GB内存的手機會比1GB内存的手機來的流暢。
究其原因,早期智能手機的CPU性能較低、ROM(機身内存)和RAM(運行内存)采購成本高,無論是安卓系統本身,還是App程序,其結構相對現在簡單,占用ROM的容量小,RAM運行起來并不吃力。
随着閃存工藝的不斷進步,ROM機身内存的單顆容量可達到128GB;CPU發展到20nm級别的骁龍810,它具備生産力工具的性能,同時需要共享RAM運行内存的高性能顯卡,當顯示器的分辨率提高至2K級别,它需要占用更多的RAM充當顯存,這些都從客觀刺激安卓手機對RAM需求。
安卓系統、App軟件的不斷升級更新,占用ROM的存儲空間越來越大,我們的安卓手機也越來越吃内存(RAM)。在現行的安卓4.x-5.x 安卓手機,沒有2GB RAM是難以流暢運行的。這意味着1GB RAM解決溫飽、2GB RAM走進小康,3GB RAM成為中産階級,4GB RAM就是土豪了。
但是,即使用上3GB RAM的安卓旗艦手機,用戶依然欲罷不能,未能從根本上解決卡頓問題。4GB RAM是否夠用,安卓手機還需要更大運行内存嗎?
無論是PC電腦還是安卓手機,我們在日常生活中,很難找到除了大型3D遊戲和辦公軟件之外,單個程序能用掉4GB内存。為什麼手機需要4GB内存?我們從手機的多核處理器、三星note2系列開始出現的分屏技術看出端倪,它是為多個程序同時運行而配備的,因此4GB内存絕不是安卓手機的終點,這還得從安卓系統的機制談起。
安卓手機特殊的垃圾回收機制可謂喜憂參半,該機制類似橡皮擦原理,一張白紙滿是污垢,橡皮擦一個字一個字擦除,好處是精準清除污垢,保留紙上需要的内容;缺點是回收機制處理比較慢。(蘋果iOS系統則相當将有污垢的紙,整頁撕去,翻開新的一頁,處理速度快,但是有一段時間沒使用的App應用,當用戶切換回這些應用,會經曆重新啟動的等待過程 )
一旦大批不同的安卓應用運行,問題随之而來,如果安卓手機的内存不夠這套機制調用,運行速度就會慢下來。想必安卓機主深有體會:切換界面會卡、接電話會卡、解鎖會卡,連看個照片都得等好一段時間。
如果安卓手機的處理器性能強(加快處理速度),内存容量大(相當于增加幾個橡皮擦),反而會有獨天獨厚的優勢。它可以保證大量軟件同時運行,超大内存容量方便“安卓垃圾回收機制”調用内存,讓系統保持相對流暢的狀态。并且用戶切換回之前的應用,仍保持在上次原封不動的狀态。
目前1GB内存的安卓手機,吃力運行安卓4.x-5.x系統;2GB内存的安卓手機算是比較好的處理中等程度的日常使用。如果用戶想要獲得更高的使用體驗,除了具備3GB甚至4GB内存,更需要一顆性能十分強勁的處理器。這也是為何頂配旗艦手機采用4GB内存的同時,搭配“CPU級别性能的處理器”的原因。
大容量内存的手機從用戶腰包掏走更多的銀子,内存價格實際上處于一個不斷博弈的過程,它并非固定不變,牽涉到廠家的價格炒作、自然災害造成産能減少。内存價格處于低位,廠家願意采購大容量的内存制造手機。當内存價格處于高位的時候,廠家會壓縮内存容量控制手機的生産成本。
手機内存的容量大小和手機的零部件總成本息息相關。以IHS于2013年公布的iPhone5S手機成本為例,其16GB ROM版本的“1GB内存”占據“零部件總成本”的5.77%,倘若升級2GB内存則占到10.9%,4GB内存的時候則接近20%。由此可見,手機廠商對内存價格浮動的敏感程度,說是草木皆兵并非言過其實。
另一方面,内存技術正處于LP DDR3往LP DDR4的升級換代時期,内存讀寫速度有質的飛躍,令内存廠家欲罷不能,卻對LP DDR4的内存價格頗為頭疼,這對安卓手機廠商采用超過4GB内存形成最大障礙,卻擋不住它們采用6GB甚至8GB内存的心。
安卓手機廠商等待LP DDR4内存顆粒的良品率提升,實現更大規模的量産,并且随着内存制造工藝的進一步提高,LP DDR4還有廣闊的降價空間。LP DDR4究竟是何方神聖,它能成為安卓手機内存的升級容量轉折點?
LP DDR4恰如其分的出現在4GB内存這道分水嶺,它的背後是LPDDR3技術的嚴重制約。手機内部空間有限,内存顆粒往往僅用一顆。目前主流手機的内存控制器為LP DDR3模式,受制技術原因,單顆最大容量僅為3GB,呈現強弩之末之勢。而LP DDR4可達單顆4GB,且預留擴容的技術儲備。換而言之,最快一年,最遲兩到三年之後,手機内存将提升至5GB/6GB。
性能:頻率翻倍提升。LP DDR3的主流頻率達到800MHz,少數定制的頂配LP DDR3達到933MHz。初代LP DDR4的主流頻率就已達到1600MHz,具備3200MHz的潛力空間。有意思的是,最新的骁龍810對比上代805并沒有提高内存帶寬(25.6GB),而是通過升級LP DDR4提高内存頻率,減少相當于骁龍805的50%内存控制器(以達到節能、降低成本目的),卻做到和上代805同樣的内存帶寬。正是配備骁龍810的手機當中,出現單顆4GB RAM。
容量:8層4Gb die單元。LP DDR4是桌面内存DDR4的低性能移動版本,兩者架構是互通的。它主要通過3DS(3-Dimensional Stack,三維堆疊)技術增大單顆芯片的容量。本文提及的單顆4GB内存顆粒,即由4層8Gb(1GB)die單元堆疊而成。
功耗:最大節能40%。LP DDR4在繼承DDR體系技術升級平滑、低成本過渡的基礎上,朝着更低的功耗發展。在電壓上,LP DDR3的工作電壓為1.2V,而LP DDR4内存的工作電壓将近一步降低至1.1V,單顆内存最大可節能40%。
趨勢:基于先進架構的LP DDR4,帶來更大容量、更快的數據傳輸速度、更低的功耗;随着LP DDR4的良品率提高,同等容量下,LP DDR4能以更低的價格實現。這些因素推動安卓手機廠商積極采用LP DDR4内存,采用LP DDR4内存的安卓手機,起步2GB,下一步将向8GB發展。
LP DDR4将64位處理器/安卓系統銜接起來,64位技術理論支持最高16EB(16EB=160億GB)内存。然而到了現實技術中,理想就顯得沒那麼豐滿,目前高端的ARM Cortex A57架構處理器支持最多256GB内存,低端的A53架構支持最多64GB内存。
在64位技術元年,4GB内存的安卓手機剛剛跨過32位手機支持的3GB内存極限。4GB内存不是沒有用處,20nm的64位處理器擁有更強的運算和圖形性能,安卓手機可運行更為複雜的3D遊戲,多任務、多窗口模式刺激大容量内存的需求。按照目前的20nm級别制造工藝、LP DDR4内存技術,未來一到兩年,安卓手機實現5GB/6GB内存并不難。
當安卓手機配備256MB内存時已經足夠流暢,那時我們認為2GB内存遙不可及。時過境遷,廠商和消費者都需要更新換代的理由,更大的内存容量是個很好的“借口”。安卓手機,乃至于所有手機,乃至于所有類似的電子設備内存越來越大都是不變的趨勢。人總是高看明年的變化,卻低視未來10年可能出現的巨大改變,就讓我們一起期待手機内存更大的明天吧。
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