引言：智能手機的Memory配置五花八門，結構形式多樣，選擇錯了不僅手機性能受影響，價格昂貴，更有可能無貨可供。Memory的選擇又與手機主晶片平台十分相關，這讓手機設計者十分頭痛，使用者則十分頭暈了。昌旭來慢慢為你解開這些糾結。。。。
如果你認為手拿iPhone5的使用者使用體驗都一樣，那就錯了。因為其中決定使用體驗的非常重要的元件——LPDDR2 DRAM來自不同兩家廠商，他們的功耗與穩定性是不一樣的，差别還較大。是以，使用者的使用體驗也不一樣。如果你正好買到的是其中性能好的那家的LPDDR2(這裡就不提名字了)，恭喜你，你的運氣不錯。
随着智能終端處理的資料量越來越大，速度越來越快，主頻越來越高，Memory在手機中的地位也越來越重要了，這裡表現在不僅對性能與功耗的影響，也表現在對BOM單的影響，Memory在BOM單中的地位早已升至前三甲，比如目前最高端的eMCP 32+16報價大于40美元，這已比價目前頂級的手機CPU的價格。
以下就是昌旭來為大家分析目前高中低智能手機的記憶體配置，以及主流平台各支援哪種記憶體配置(MCP、eMCP、POP、以及eMMC+LPDDR2)，當然，還有大家最為關心的價格。最後，我會列一個大表格，将這些資訊彙總。
<b>低端智能手機RAM/ROM配置和價格</b>
低端智能機的價位低于500元，這類手機通常選擇的平台是：高通MSM7X25A,MSM7X27A，展訊SC8810，聯發科技MT 6575/6517等，螢幕多為3.5~4寸，分辨率多為320*480，通常選擇Android2.3系統(少部分會使用Android4.0)。
這類手機采用的存儲方案多為NAND MCP子產品，即将NAND與LPDDR1封裝在一起。市場主流規格為4+2為主，4+4，2+2也有部分應用,存儲機關均為Gbit(bit是Byte的1/8)。這裡，NAND會采用比較便宜的SLC。最主流的4+2子產品目前報價約為3.5美元。因為以上某些手機主晶片平台僅能支援LPDDR1，不支援LPDDR2，是以隻能配LPDDR1。由于容量較低，工藝落後，速度偏慢等原因，預計在2013年底LPDDR1開始逐漸淡出手機市場。因為産量少，目前LPDDR1的價格已比LPDDR2貴，去年下半年開始就出現價格倒挂趨勢。
低端智能手機的Memory選擇面較小，屬于價格非常敏感型，以下中高端智能手機則出現多種Memory配置，包括MCP、eMCP、POP、以及eMMC+LPDDR2的分離方式，着實讓手機設計者十分頭痛，使用者十分頭暈了。
智能手機中各種Memory的內建形式
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<b>中高端智能機的eMCP配置與價格</b>
中端智能機使用的平台最多，最複雜。既有使用eMCP的，也有使用POP(Package on Package)的，還有使用eMMC+LPDDR2分離方式的。其中包括高通MSM8x25/25Q、MSM8X60，聯發科技MT6577、MT6589、MT6572，Nvidia的T3、T4，展訊的雙核Tiger等平台支援的是eMCP形式；而高通的MSM8960、MSM8x60A、MSM8x30、MSM8x26，MSM8974以及APQ8064(T)，Marvell的 PXA988/986、PXA1088，博通的BCM28155/28145，聯芯的LC1810和LC1813，三星Exynos4412/5410，STE的NovaThor以及英特爾的手機平台Z2580等支援的均是POP封裝形式。雖然Nvidia的T4不能支援PoP，但是內建基帶的T4(i)則是支援PoP封裝的。
“值得注意的是，最高端的平台，比如高通的MSM8974，NV的T4或T4(i)和STE的新一代NovaThor等直接支援最新的LPDDR3D DRAM了，特别是高通，今年新平台全線向LPDDR3遷移。”爾必達技術市場經理王春生介紹。爾必達是目前手機PoP封裝的DRAM最大供應貨，也是蘋果iphone5的LPDDR2 DRAM供應商。“LPDDR3的資料速率是1600Mbps，而LPDDR2的速率是1066Mbps，性能大幅提升。”他介紹道。
eMCP是指将eMMC+LPDDR2 DRAM封裝在一起，而eMMC則內建閃存與閃存控制器。目前全球主流的Memory廠商三星、Hynix、美光(收購爾必達)、Sandisk和Kingston等都在推eMCP，三星是其中最早推eMCP的廠商也是最成熟的一家。由于eMMC內建了閃存控制器，是以這裡各家的閃存控制器技術顯得十分重要，三星由于一直有自己的控制器技術，是以走在前列，而Hynix也剛剛收購一家控制器廠商。目前eMCP的标準配置容量為4GB+512MB/4GB+1GB/8GB+1GB。前面兩種配置居多，報價分别為7.5美元左右和12.5美元左右。也有少量晶片平台采用eMMC和LPDDR2分離的方案，主流容量同eMCP，其中，獨立的LPDDR2 512MB約5美元左右，1GB價格已到10美元以下，2GB到18美元以下。“LPDDR2的價格下降很多，現在的價格比去年下降了約50%。”王春生解釋，今年的價格下降不會這麼大，隻會小幅下降，他預測。
目前主流eMCP的容量如上所述，再做大很困難。深圳江波龍公司技術負責人王景陽解釋其中原因：首先是技術和工藝上的困難。eMCP中需要将LPDDR2 DRAM與eMMC封裝在一起，LPDDR主頻很高，将LPDDR與eMMC封裝在一起，eMMC信号很容易對LPDDR直接産生幹擾，這樣對于基闆設計，封裝工藝要求都非常高。而eMMC由于協定複雜，也容易出現與主晶片平台調試相容性的問題，兩個晶片種類疊加在一起，無疑增加了出現技術風險的機率。“通常來說，一個eMCP中有1個eMMC控制器晶片的KGD(Know Good Die)，多顆NAND FLASH KGD，還有多個LPDDR2 KGD。以高端16GB+1GB為例，按目前主流工藝水準，需要疊加4顆NAND Flash KGD，2顆DRAM KGD，一顆eMMC控制器 KGD，而晶片厚度隻有1mm，标準尺寸隻有11.5mmx13mm。難度可想而知。”他詳細解釋道。另外還有一個容量做不大的原因是由于eMCP封裝尺寸的限制，在标準尺寸11.5mmx13mm的尺寸限制下，有些最新工藝的高容量KGD放不進去，例如NAND Flash MLC已經有單顆64Gb(8GB)KGD量産，但由于尺寸限制原因，eMCP各廠商主流還是在用32Gb(4GB)的KGD疊加生産，這樣也會增加産品成本，價格較貴。
以上是eMCP廠商的設計挑戰，而對于手機廠商來說，高端的智能手機如采用eMCP也會有一些問題，王景陽指出：“由于LPDDR部分與CPU走線較困難，高頻通信，信号品質比較難保證。此外，産品規格較少，很難實作配置差異化，特别是eMCP高容量配置部分，如8GB+1GB，16GB+1GB等産品成熟的供貨廠商很少，價格較高，采購周期和供貨都相對困難。存儲配置不夠靈活。”王景陽分析道。
目前能提供高容量eMCP的公司主要是三星，eMCP16GB+2GB和eMCP32GB+2GB的産品馬上就要推出，三星工程師透露價格分别在30和40美元左右。“是以這類高容量客戶，我們建議采用分離的方式，我們認為分離的方式還會便宜3-5美元。”王春生表示。當然，分離的方式對手機公司布線的設計挑戰更大一些。
針對采用分離方式的客戶，江波龍推出的eMMC替代方案FORESEE fSD具有很好的成本效益。“fSD内部采用标準的SD協定，而硬體封裝完全和eMMC相容，客戶不用做任何硬體改動，就可以直接替換eMMC，會具有明顯的價格優勢。”王景陽解釋，“fSD産品可以提供與eMMC媲美的IPOS名額，而且獨家提供SLC+MLC存儲轉換的技術，可以讓客戶将核心代碼放置在SLC Flash空間中，提高開機速度，進一步提高超穩定性。fSD的主要容量規格是4/8/16GB,我們在聯發科等主流手機平台上均已認證通過了fSD産品，正在進行市場的規模化推廣。”同時他表示江波龍也在加緊eMCP産品的研發和量産，預計在2013年下半年将正式推向市場。
<b>記憶體PoP是大趨勢，超30多家公司已可提供封裝</b>
如昌旭前文所述，未來中高端智能手機平台多會采用PoP(Package on Package)形式。PoP封裝将智能手機的主晶片CPU與LPDDR2/3封在一起方式。“PoP是今年高端平台的趨勢，因為走線更簡單，并且可以較好地解決高主頻下EMI和SI(信号完整性)問題。”爾必達市場技術經理王春生介紹。POP 可以做雙通道，可以跑更高頻率，性能更好。“但是發熱散熱需要控制，生産成本也會更高。”三星電子工程師提示。不過，由于PoP封裝是大趨勢，現在能進行PoP封裝的廠商越來越多，除了傳統的一線手機廠商中華酷聯外，現在二線手機廠商包括金立、步步高、OPPO、TCL等都可以進行PoP封裝，而一些大型的SMT代工廠商，比如深圳這邊的益光、卓翼、振華、賽達信、福興達、松日等到都可以做到PoP封裝了。目前PoP封裝的平台多采用1GB和2GB的LPDDR2，報價約為10美元左右和平18美元左右。
深圳江波龍公司技術負責人王景陽也表示了對PoP封裝的看法。“POP方案對于CPU而言，會增加CPU的封測成本，且POP方案的産線生産工藝要求高，産品良率相對非POP方案還是有一定的距離。2013年POP方案還不會大範圍普及，依然維持在高端品牌手機應用為主。随着CPU與DRAM通訊頻率變高，POP方案的優勢将進一步展現，屆時更多的方案采用POP封裝，POP方案的大規模商用會快速拉低成本。”
對于PoP封裝的良率問題，爾必達王春生解釋，現在良率已很高了，一般廠商POP的不良率在0.5%以下。“未來，CPU與DRAM的內建形式将是Sip(system in package)方式。現在POP還可以應付x64資料總線，當資料總線達到x128或x256時，就必須采用SIP方式了，此時DRAM會采用傳說中的Wide I/O。”他表示。
<b>價格取向，eMMC中逐漸采用TLC取代MLC</b>
中國手機市場總體來講，品牌還是相對弱勢，而價格始終是各廠商最關心的核心問題。是以如何在性能和價格間找到好的平衡非常關鍵，對于存儲産品來說，就是要提供高的綜合成本效益。“由于Flash的工藝不斷提升需要投入的資金巨大，是以産能越來越緊張，這樣TLC(3bit)就比MLC(2bit)更具有經濟效益，同樣的晶園上可以生産出更多的Die。eMMC中也會越來越多采用TLC。”三星工程師表示。平均來講，采用TLC比MLC的eMMC成本可下降5-7%，三星今年開始會逐漸在中國市場主推TLC的eMMC。
三星等廠商已開始推廣TLC eMMC/eMCP，對于TLC的壽命問題，三星工程師認為，現在的手機使用生命周期越來越短，很少有使用超過五年的手機了，TLC的壽命足以滿足這個市場的需求。
<b>平闆廠商全城瘋找2Gbx8bit DDR3</b>
2013年伊始，平闆電腦廠商在市場上瘋找2Gbx8bit DDR3 的記憶體，價格比去年Q3已翻近一倍，達到1.35美元了。全志A10/A13、瑞芯微的RK3066等主要平闆廠商CPU都是主推這個記憶體配置。“現在一片難求，估計價格在Q2會到1.5美元。由于PC DDR3去年巨虧，記憶體廠商都将産能轉向了益利的LPDDR2，南亞直接就停止了DDR3的生産。”爾必達市場技術經理王春生表示。三星、爾必達、美光與hynix也在減産此規格的DDR3産品，“我們現在建議客戶盡快轉向4Gbx16bit的DDR3，不僅供應有保障，而且價格也與幾片堆疊的2Gbx8bit DDR3相當了。”
那麼，由于DDR3相比LPDDR2還是便宜很多，DDR3在手機中采用的可能性大嗎？王景陽分析道：“從純技術角度，由于功耗、性能細節和需增加PCB闆面積等原因，DDR3在手機市場大規模應用的可能性不大。但從産品價格和靈活供貨等原因考慮，中國中低端市場對DDR3又有一定的迫切性需求。大家都知道，現在全球真正能夠大規模供應LPDDR的廠商隻有3家，而台灣廠商還剛進入LPDDR市場。LPDDR市場的相對壟斷導緻手機廠商失去基本的議價權利，也擔心供貨的穩定性等。”他說。
在中國手機市場，由于強勢品牌不多，受制于各營運商的集中采購效應，大部分手機廠商的毛利率都很低，對成本非常敏感。而手機主晶片的成本相對固定，是以周邊核心晶片BOM的整合則非常關鍵。DDR3的成本相對于LPDDR2有明顯的價格優勢。比如4Gb的DDR3價格約為3美元，但是LPDDR2的價格則為5美元左右。在技術細節方面，目前DDR3工作電流相對LPDDR2差異并不算大，但待機電流還是有數倍的差異，但隻要DDR3相對LPDDR價格保持足夠差距，DDR3就遲早會出現到部分中低端手機産品中。至于待機時間問題，廠家也可以通過加大電池容量等方式提升待機時間。另外手機平闆和平闆手機的市場正在逐漸模糊掉，市場上已經開始逐漸流行用手機晶片平台生産的6寸、7寸，甚至是8.9寸平闆手機産品。在這個市場上，對功耗要求沒那麼苛刻。另外大屏手機市場已經和傳統的平闆市場産生重疊，為面對市場價格競争和提高産品配置靈活度，采用獨立的DDR3加eMMC配置會逐漸成為一種可能。是以，DDR3不會成為手機配置的主流，但下半年可能會有可能逐漸進入部分中低端大屏智能手機市場。
本文轉自emouse部落格園部落格，原文連結：http://www.cnblogs.com/emouse/archive/2013/02/26/2933945.html，如需轉載請自行聯系原作者