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[分享] 4GB不是終點 Android手機極限記憶體有多大?

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陳誠誼2015-1-30 15:22

CES2015,首款4GB運行記憶體(RAM)手機“華碩ZenFone 2”亮相,霸氣到展館找不到朋友。時隔不到一月,頂配版小米note打破4GB記憶體手機的天下無雙,預示下一輪噓頭點--“4GB記憶體+64位元處理器+64位元系統”即將到來。如果不具備這一點,都不好意思說自己是旗艦級手機。
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4GB不是盡頭 安卓手機記憶體極限是多少?
究竟是什麼促成安卓手機的記憶體達到4GB?在“32位元系統+32位元處理器”時代,手機記憶體的最大容量僅為3GB。64位元安卓5.x系統出現之後,它搭配64位處理器,開啟4GB記憶體的使用之門,並為以後更大容量的記憶體應用埋下伏筆。
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1GB記憶體的安卓手機 真的好用麼?

當大多PC電腦還是2GB記憶體,安卓手機取代PC電腦成為消耗記憶體資源的大戶。殊路同歸,和PC電腦類似,手機中的所有程式運行都是在記憶體中進行的。記憶體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記憶體的手機會比1GB記憶體的手機來的流暢。

小小的安卓手機為何需要如此大的記憶體,它背後隱藏著什麼聯繫,配備4GB記憶體是否到了盡頭?

在安卓系統誕生至今的7年間,安卓手機的運行記憶體增長16倍。每一次安卓系統版本的重大升級(從安卓 1.x~5.x),伴隨的是安卓手機的記憶體容量迅猛增長。256MB記憶體在安卓 1.x時代就一馬平川,512MB運行記憶體在安卓 2.x時代所向披靡。卻在安卓 4.x時代遇到瓶頸,沒有1GB運行記憶體就玩不轉了。
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究其原因,早期智慧手機的CPU性能較低、ROM(機身記憶體)和RAM(運行記憶體)採購成本高,無論是安卓系統本身,還是App程式,其結構相對現在簡單,佔用ROM的容量小,RAM運行起來並不吃力。

隨著快閃記憶體工藝的不斷進步,ROM機身記憶體的單顆容量可達到128GB;CPU發展到20nm級別的驍龍810,它具備生產力工具的性能,同時需要共用RAM運行記憶體的高性能顯卡,當顯示器的解析度提高至2K級別,它需要佔用更多的RAM充當顯存,這些都從客觀刺激安卓手機對RAM需求。
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CPU--RAM--ROM環環相扣
安卓系統、App軟體的不斷升級更新,佔用ROM的存儲空間越來越大,我們的安卓手機也越來越吃記憶體(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。這意味著1GB RAM解決溫飽、2GB RAM走進小康,3GB RAM成為中產階級,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記憶體嗎?

注:本文後續頁面將“運行記憶體”簡稱為記憶體或者RAM。

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遊戲和辦公軟體之外,單個程式能用掉4GB記憶體。為什麼手機需要4GB記憶體?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,它是為多個程式同時運行而配備的,因此4GB記憶體絕不是安卓手機的終點,這還得從安卓系統的機制談起。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遊戲和辦公軟體之外,單個程式能用掉4GB記憶體。為什麼手機需要4GB記憶體?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,它是為多個程式同時運行而配備的,因此4GB記憶體絕不是安卓手機的終點,這還得從安卓系統的機制談起。
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安卓系統的“垃圾回收機制”

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,好處是精准清除污垢,保留紙上需要的內容;缺點是回收機制處理比較慢。(蘋果iOS系統則相當將有污垢的紙,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,會經歷重新啟動的等待過程)
一旦大批不同的安卓應用運行,問題隨之而來,如果安卓手機的記憶體不夠這套機制調用,運行速度就會慢下來。想必安卓機主深有體會:切換介面會卡、接電話會卡、解鎖會卡,連看個照片都得等好一段時間。
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記憶體相當於橡皮擦 多配幾個清理速度就快了

如果安卓手機的處理器性能強(加快處理速度),記憶體容量大(相當於增加幾個橡皮擦),反而會有獨天獨厚的優勢。它可以保證大量軟體同時運行,超大記憶體容量方便“安卓垃圾回收機制”調用記憶體,讓系統保持相對流暢的狀態。並且用戶切換回之前的應用,仍保持在上次原封不動的狀態。

目前1GB記憶體的安卓手機,吃力運行安卓4.x-5.x系統;2GB記憶體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記憶體,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採用4GB記憶體的同時,搭配“CPU級別性能的處理器”的原因,兩者相得益彰。

大容量記憶體的手機從使用者腰包掏走更多的銀子,記憶體價格實際上處於一個不斷博弈的過程,它並非固定不變,牽涉到廠家的價格炒作、自然災害造成產能減少。記憶體價格處於低位元,廠家願意採購大容量的記憶體製造手機。當記憶體價格處於高位的時候,廠家會壓縮記憶體容量控制手機的生產成本。
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手機製造商配備操盤手 緊盯記憶體價格走勢


手機記憶體的容量大小和手機的零部件總成本息息相關。以IHS於2013年公佈的iPhone5S手機成本為例,其16GB ROM版本的“1GB記憶體”佔據“零部件總成本”的5.77%,倘若升級2GB記憶體則占到10.9%,4GB記憶體的時候則接近20%。由此可見,手機廠商對記憶體價格浮動的敏感程度,說是草木皆兵並非言過其實。
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記憶體占手機(物料)總成本的比重隨著容量而增大

另一方面,記憶體技術正處於LP DDR3往LP DDR4的升級換代時期,記憶體讀寫速度有質的飛躍,令記憶體廠家欲罷不能,卻對LP DDR4的記憶體價格頗為頭疼,這對安卓手機廠商採用超過4GB記憶體形成最大障礙,卻擋不住它們採用6GB甚至8GB記憶體的心。

安卓手機廠商等待LP DDR4記憶體顆粒的良品率提升,實現更大規模的量產,並且隨著記憶體製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,它能成為安卓手機記憶體的升級容量轉捩點?

LP DDR4恰如其分的出現在4GB記憶體這道分水嶺,它的背後是LP DDR3技術的嚴重制約。手機內部空間有限,記憶體顆粒往往僅用一顆。目前主流手機的記憶體控制器為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,手機記憶體將提升至5GB/6GB。

性能:頻率翻倍提升

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4GB LP DDR4的資料傳輸量絕非1GB LP DDR3可以比擬

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,最新的驍龍810對比上代805並沒有提高記憶體頻寬(25.6GB),而是通過升級LP DDR4提高記憶體頻率,減少相當於驍龍805的50%記憶體控制器(以達到節能、降低成本目的),卻做到和上代805同樣的記憶體頻寬。正是配備驍龍810的手機當中,出現單顆4GB RAM。
容量:84Gb die單元
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LP DDR4的擴容能力遠超LP DDR3

LP DDR4是桌面記憶體DDR4的低性能移動版本,兩者架構是互通的。它主要通過3DS(3-DimensionalStack,三維堆疊)技術增大單顆晶片的容量。本文提及的單顆4GB記憶體顆粒,即由4層8Gb(1GB)die單元堆疊而成。

功耗:最大節能40%
LP DDR4是桌面記憶體DDR4的低性能移動版本,兩者架構是互通的。它主要通過3DS(3-DimensionalStack,三維堆疊)技術增大單顆晶片的容量。本文提及的單顆4GB記憶體顆粒,即由4層8Gb(1GB)die單元堆疊而成。

功耗:最大節能40%
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LP DDR4在繼承DDR體系技術升級平滑、低成本過渡的基礎上,朝著更低的功耗發展。在電壓上,LP DDR3的工作電壓為1.2V,而LP DDR4記憶體的工作電壓將近一步降低至1.1V,單顆記憶體最大可節能40%。

趨勢:基於先進架構的LP DDR4,帶來更大容量、更快的資料傳輸速度、更低的功耗;隨著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採用LP DDR4記憶體,採用LP DDR4記憶體的安卓手機,起步2GB,下一步將向8GB發展。

LP DDR464位元處理器/安卓系統銜接起來,64位元技術理論支援最高16EB16EB=160GB)記憶體。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架構處理器支援最多256GB記憶體,低端的A53架構支援最多64GB記憶體。
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成敗皆“蕭何”--手機處理器

64位元技術元年,4GB記憶體的安卓手機剛剛跨過32位手機支援的3GB記憶體極限。4GB記憶體不是沒有用處,20nm64位元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,多工、多視窗模式刺激大容量記憶體的需求。按照目前的20nm級別製造工藝、LP DDR4記憶體技術,未來一到兩年,安卓手機實現5GB/6GB記憶體並不難。
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LP DDR4的集成度高 受電晶體體積和製造工藝制約

當安卓手機配備256MB記憶體時已經足夠流暢,那時我們認為2GB記憶體遙不可及。時過境遷,廠商和消費者都需要更新換代的理由,更大的記憶體容量是個很好的“藉口”,安卓手機,乃至於所有手機、乃至於所有類似的電子設備記憶體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記憶體更大的明天吧。

以上文章來自http://news.mydrivers.com/1/380/380050.htm

我覺得未來64位元之後.內存會越來越多..當然我是樂觀其成..越多越好..那也得要看科技有沒辦法來達成這樣的需求...

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新秀大大

Jexzzzer2015-1-30 15:27

10年前我也才剛買3310而已...                  

HTC eStore 品牌大使代碼:8219023

大家好我叫 Jexzzzer (念法:J殺阿)
Desire a8181 -> Desire X -> Butterfly s -> HTC One E8 -> Butterfly 2
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陳誠誼2015-1-30 15:38

Jexzzzer 發表於 2015-1-30 15:27
10年前我也才剛買3310而已...

我應該更早吧!不過3310是隻很經典的手機...現在RAM越來越高..當然機內儲存也應該相對提高..這樣才能相互配合...期待未來科技的進步...

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新手鄉民

Aaron Lin2015-1-30 16:28

需求果然是創造出來的...
不知道有幾%的使用者幾乎都是處於硬體效能過剩的狀況...

HTC U11 - 重返榮耀!
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陳誠誼2015-1-30 16:37

Aaron Lin 發表於 2015-1-30 16:28
需求果然是創造出來的...
不知道有幾%的使用者幾乎都是處於硬體效能過剩的狀況...
...

我相信沒有人會去想這個問題。效能寧可過剩,也不要不足。不足是無法補足,但要不要過剩應該是由人去選擇的。

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模範鄉民

plankton2015-1-30 16:51


我現在打字的電腦記憶體才4GB,運行WINDOWS 7這複雜又龐大的作業系統,
很難想像小小的智慧型手機已經裝進了4GB的記憶體,但是卻很多事情不能做~
這是否證明微軟程式寫的比谷歌好?

強4登場 HTC論壇四週年
‧★,:*:‧\( ̄▽ ̄)/‧:*‧°★*
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陳誠誼2015-1-30 17:30

plankton 發表於 2015-1-30 16:51
我現在打字的電腦記憶體才4GB,運行WINDOWS 7這複雜又龐大的作業系統,
很難想像小小的智慧型手機已經裝進 ...

微軟的系統越來越龐大。以前xp運行系統哪需要這麼大。所以這種事,還真的很難說誰寫的好壞。再說微軟不是作業系統起家的嗎?寫得好應該的,不是嗎?

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Tata2017-2-25 20:53

最近開始有搭載6GB記憶體的手機上市了呢....

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陳誠誼2017-2-27 02:32

Tata 發表於 2017-2-25 20:53
最近開始有搭載6GB記憶體的手機上市了呢....

早就有了,不是最近,去年的樂視手機有款就大6G,所以現在才開始搭的話也是有點落後了。不過還是會有人說RAM過剩的問題。

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Tata2017-2-27 08:02

陳誠誼 發表於 2017-2-27 02:32
早就有了,不是最近,去年的樂視手機有款就大6G,所以現在才開始搭的話也是有點落後了。不過還是會有人說 ...

謝謝告知  但樂視這個牌子沒有在台販售
我就比較沒關注
最近有看到他們財務出狀況的新聞

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