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4GB不是终点 Android手机极限内存有多大?

发布日期:2015-02-02 来源:中关村在线 阅读:71643 评论:0

摘要:究竟是什么促成安卓手机的内存达到4GB?在“32位系统+32位处理器”时代,手机内存的最大容量仅为3GB。64位安卓5.x系统出现之后,它搭配64位处理器,开启4GB内存的使用之门,并为以后更大容量的内存应用埋下伏笔。

机型:3

ROM:6

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CES2015,首款4GB运行内存(RAM)手机“华硕ZenFone 2”亮相,霸气到展馆找不到朋友。时隔不到一月,顶配版小米note打破4GB内存手机的天下无双,预示下一轮嘘头点--“4GB内存+64位处理器+64位系统”即将到来。如果不具备这一点,都不好意思说自己是旗舰级手机。

究竟是什么促成安卓手机的内存达到4GB?在“32位系统+32位处理器”时代,手机内存的最大容量仅为3GB。64位安卓5.x系统出现之后,它搭配64位处理器,开启4GB内存的使用之门,并为以后更大容量的内存应用埋下伏笔。


1GB内存的安卓手机 真的好用么?

当大多PC电脑还是2GB内存,安卓手机取代PC电脑成为消耗内存资源的大户。殊路同归,和PC电脑类似,手机中的所有程序运行都是在内存中进行的。内存的容量和读写速度是手机性能表现的关键。在处理器性能足够的前提下运行大型游戏,2GB内存的手机会比1GB内存的手机来的流畅。

小小的安卓手机为何需要如此大的内存,它背后隐藏着什么联系,配备4GB内存是否到了尽头?

在安卓系统诞生至今的7年间,安卓手机的运行内存增长16倍。每一次安卓系统版本的重大升级(从安卓 1.x~5.x),伴随的是安卓手机的内存容量迅猛增长。256MB内存在安卓 1.x时代就一马平川,512MB运行内存在安卓 2.x时代所向披靡。却在安卓 4.x时代遇到瓶颈,没有1GB运行内存就玩不转了。

究其原因,早期智能手机的CPU性能较低、ROM(机身内存)和RAM(运行内存)采购成本高,无论是安卓系统本身,还是App程序,其结构相对现在简单,占用ROM的容量小,RAM运行起来并不吃力。

随着闪存工艺的不断进步,ROM机身内存的单颗容量可达到128GB;CPU发展到20nm级别的骁龙810,它具备生产力工具的性能,同时需要共享RAM运行内存的高性能显卡,当显示器的分辨率提高至2K级别,它需要占用更多的RAM充当显存,这些都从客观刺激安卓手机对RAM需求。


CPU--RAM--ROM环环相扣

安卓系统、App软件的不断升级更新,占用ROM的存储空间越来越大,我们的安卓手机也越来越吃内存(RAM)。在现行的安卓4.x-5.x 安卓手机,没有2GB RAM是难以流畅运行的。这意味着1GB RAM解决温饱、2GB RAM走进小康,3GB RAM成为中产阶级,4GB RAM就是土豪了。

但是,即使用上3GB RAM的安卓旗舰手机,用户依然欲罢不能,未能从根本上解决卡顿问题。4GB RAM是否够用,安卓手机还需要更大运行内存吗?

无论是PC电脑还是安卓手机,我们在日常生活中,很难找到除了大型3D游戏和办公软件之外,单个程序能用掉4GB内存。为什么手机需要4GB内存?我们从手机的多核处理器、三星note2系列开始出现的分屏技术看出端倪,它是为多个程序同时运行而配备的,因此4GB内存绝不是安卓手机的终点,这还得从安卓系统的机制谈起。


安卓系统的“垃圾回收机制”

安卓手机特殊的垃圾回收机制可谓喜忧参半,该机制类似橡皮擦原理,一张白纸满是污垢,橡皮擦一个字一个字擦除,好处是精准清除污垢,保留纸上需要的内容;缺点是回收机制处理比较慢。(苹果iOS系统则相当将有污垢的纸,整页撕去,翻开新的一页,处理速度快,但是有一段时间没使用的App应用,当用户切换回这些应用,会经历重新启动的等待过程)

一旦大批不同的安卓应用运行,问题随之而来,如果安卓手机的内存不够这套机制调用,运行速度就会慢下来。想必安卓机主深有体会:切换界面会卡、接电话会卡、解锁会卡,连看个照片都得等好一段时间。


内存相当于橡皮擦 多配几个清理速度就快了

如果安卓手机的处理器性能强(加快处理速度),内存容量大(相当于增加几个橡皮擦),反而会有独天独厚的优势。它可以保证大量软件同时运行,超大内存容量方便“安卓垃圾回收机制”调用内存,让系统保持相对流畅的状态。并且用户切换回之前的应用,仍保持在上次原封不动的状态。

目前1GB内存的安卓手机,吃力运行安卓4.x-5.x系统;2GB内存的安卓手机算是比较好的处理中等程度的日常使用。如果用户想要获得更高的使用体验,除了具备3GB甚至4GB内存,更需要一颗性能十分强劲的处理器。这也是为何顶配旗舰手机采用4GB内存的同时,搭配“CPU级别性能的处理器”的原因,两者相得益彰。

大容量内存的手机从用户腰包掏走更多的银子,内存价格实际上处于一个不断博弈的过程,它并非固定不变,牵涉到厂家的价格炒作、自然灾害造成产能减少。内存价格处于低位,厂家愿意采购大容量的内存制造手机。当内存价格处于高位的时候,厂家会压缩内存容量控制手机的生产成本。


手机制造商配备操盘手 紧盯内存价格走势

手机内存的容量大小和手机的零部件总成本息息相关。以IHS于2013年公布的iPhone5S手机成本为例,其16GB ROM版本的“1GB内存”占据“零部件总成本”的5.77%,倘若升级2GB内存则占到10.9%,4GB内存的时候则接近20%。由此可见,手机厂商对内存价格浮动的敏感程度,说是草木皆兵并非言过其实。


内存占手机(物料)总成本的比重随着容量而增大

另一方面,内存技术正处于LP DDR3往LP DDR4的升级换代时期,内存读写速度有质的飞跃,令内存厂家欲罢不能,却对LP DDR4的内存价格颇为头疼,这对安卓手机厂商采用超过4GB内存形成最大障碍,却挡不住它们采用6GB甚至8GB内存的心。

安卓手机厂商等待LP DDR4内存颗粒的良品率提升,实现更大规模的量产,并且随着内存制造工艺的进一步提高,LP DDR4还有广阔的降价空间。LP DDR4究竟是何方神圣,它能成为安卓手机内存的升级容量转折点?

LP DDR4恰如其分的出现在4GB内存这道分水岭,它的背后是LP DDR3技术的严重制约。手机内部空间有限,内存颗粒往往仅用一颗。目前主流手机的内存控制器为LP DDR3模式,受制技术原因,单颗最大容量仅为3GB,呈现强弩之末之势。而LP DDR4可达单颗4GB,且预留扩容的技术储备。换而言之,最快一年,最迟两到三年之后,手机内存将提升至5GB/6GB。

性能:频率翻倍提升


4GB LP DDR4的数据传输量绝非1GB LP DDR3可以比拟

LP DDR3的主流频率达到800MHz,少数定制的顶配LP DDR3达到933MHz。初代LP DDR4的主流频率就已达到1600MHz,具备3200MHz的潜力空间。

有意思的是,最新的骁龙810对比上代805并没有提高内存带宽(25.6GB),而是通过升级LP DDR4提高内存频率,减少相当于骁龙805的50%内存控制器(以达到节能、降低成本目的),却做到和上代805同样的内存带宽。正是配备骁龙810的手机当中,出现单颗4GB RAM。

容量:8层4Gb die单元


LP DDR4的扩容能力远超LP DDR3

LP DDR4是桌面内存DDR4的低性能移动版本,两者架构是互通的。它主要通过3DS(3-Dimensional Stack,三维堆叠)技术增大单颗芯片的容量。本文提及的单颗4GB内存颗粒,即由4层8Gb(1GB)die单元堆叠而成。

功耗:最大节能40%

LP DDR4在继承DDR体系技术升级平滑、低成本过渡的基础上,朝着更低的功耗发展。在电压上,LP DDR3的工作电压为1.2V,而LP DDR4内存的工作电压将近一步降低至1.1V,单颗内存最大可节能40%。

趋势:基于先进架构的LP DDR4,带来更大容量、更快的数据传输速度、更低的功耗;随着LP DDR4的良品率提高,同等容量下,LP DDR4能以更低的价格实现。这些因素推动安卓手机厂商积极采用LP DDR4内存,采用LP DDR4内存的安卓手机,起步2GB,下一步将向8GB发展。

LP DDR4将64位处理器/安卓系统衔接起来,64位技术理论支持最高16EB(16EB=160亿GB)内存。然而到了现实技术中,理想就显得没那么丰满,目前高端的ARM Cortex A57架构处理器支持最多256GB内存,低端的A53架构支持最多64GB内存。


成败皆“萧何”--手机处理器

在64位技术元年,4GB内存的安卓手机刚刚跨过32位手机支持的3GB内存极限。4GB内存不是没有用处,20nm的64位处理器拥有更强的运算和图形性能,安卓手机可运行更为复杂的3D游戏,多任务、多窗口模式刺激大容量内存的需求。按照目前的20nm级别制造工艺、LP DDR4内存技术,未来一到两年,安卓手机实现5GB/6GB内存并不难。


LP DDR4的集成度高 受晶体管体积和制造工艺制约

当安卓手机配备256MB内存时已经足够流畅,那时我们认为2GB内存遥不可及。时过境迁,厂商和消费者都需要更新换代的理由,更大的内存容量是个很好的“借口”,安卓手机,乃至于所有手机、乃至于所有类似的电子设备内存越来越大都是不变的趋势。人总是高看明年的变化,却低视未来10年可能出现的巨大改变,就让我们一起期待手机内存更大的明天吧。

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