Galaxy S24隐藏王牌：“内存高速公路” [科技Talk]

by Lim Juhyeong

Published 17 Dec.2023 08:00(KST)

Updated 20 Dec.2023 10:28(KST)

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Galaxy S24将配备LLW DRAM
扩大内存带宽（速度）的DRAM
降低延迟更适合AI推理任务

预计将于明年第一季度发布的三星电子旗舰智能手机Galaxy S24，有望搭载一种名为“低延迟宽I/O（Low Latency Wide I/O，LLW I/O）DRAM”的新型内存。

几个月前，苹果曾表示将把这项技术应用于其虚拟现实（VR）设备“Vision Pro”，因此备受业界关注。而在智能手机中首次搭载该技术的，将是三星电子的Galaxy S24，它具有极大潜力，将Galaxy S24的人工智能（AI）推理性能发挥到极致。

提升内存速度的“高速公路”

图片与报道中提及的具体表述无关

所有计算机芯片都配有输入输出装置，即I/O。它以焊接在芯片上的小型引脚形式存在，半导体中的数据正是通过这些引脚进行传输。可以把I/O比作数据的“高速公路”。所谓LLW DRAM，就是通过大幅增加I/O引脚数量，从而提升DRAM内存传输速度的一种内存装置。

前面提到的苹果Vision Pro中，将搭载SK海力士的LLW DRAM。这款DRAM的I/O引脚数量为512个，是现有DRAM（64个）的8倍。这意味着表示内存数据传输速度的带宽也相应大幅提升。

突破层级结构的极限

DRAM带宽变大，会带来什么好处？要理解这一点，首先需要了解所谓“内存层级结构”。人们通常认为韩国半导体产业在内存领域具有优势，但内存本身也分为多种装置，包括硬盘驱动器（HDD、SSD）、DRAM、缓存（L1、L2、SRAM）、寄存器等。

存储器层次结构示意图

如果对层级结构进行过于细致的拆分会变得非常复杂，因此在最大程度简化后，可以用如下金字塔结构来表示：越往下，速度（即带宽）越慢，但内存容量越大；越往上，速度越快，但容量越小。尤其是缓存由于内置于中央处理器（CPU）之中，因此速度最快。

由此也就可以理解，为何DRAM是众多内存产品中的主力。DRAM在速度上属中等，在容量上也属中等，价格也相对低廉。因此，将其配置在CPU旁边以强化内存性能非常便利。

虚拟现实（VR）设备关键在于实现能够追踪人眼眼球运动的画面。苹果的Vision Pro搭载了SK海力士的LLW DRAM，将延迟问题降至最低。苹果提供

问题在于，处于层级结构中间位置的DRAM，其速度也“中不溜”。当CPU执行运算任务、从DRAM中读取已存储数据时，必然会产生延迟（Latency），进而导致性能下降。对于以快速画面处理为生命线的VR设备，以及必须处理海量参数数据的AI任务而言，这是一大致命短板。

在服务器设备中，为了解决延迟问题，会采用一种名为HBM的特殊内存——将多颗DRAM堆叠，并在中央贯穿布置电极。但像智能手机或VR设备这类小型电子产品，显然无法“硬塞”HBM进去。因此诞生的替代方案就是LLW DRAM。当然，LLW DRAM不可能快到与缓存相提并论，但至少足以在与现有产品相比时，将延迟降到最低的合适水准。