苹果申请多层混合内存系统专利，可能暗示其未来芯片设计方向

近日，苹果申请了一个关于混合内存系统的新专利，该内存系统至少包括两种类型的内存：高带宽低密度类型的DRAM和低带宽高密度类型的DRAM。

据TomsHardware了解，苹果已经花了很大的力气和财力在众多司法管辖区申请这项新技术，包括欧洲专利局（EP）、美国、中国和日本在内，意味着未来可以在全球范围内的苹果产品中使用，而且有可能是不同类型的芯片都可以使用。

随着M1处理器的发布，苹果已从英特尔芯片转移到了完全定制的SoC上。新的设计集成了各种部件，包括了ARM架构的CPU和定制的GPU。无论CPU还是GPU都需要良好的内存访问性能，现阶段苹果已找到不错的解决方案，可以使CPU和GPU都访问相同的内存，就是所谓的UMA（统一内存访问）。

不过这种方式会有一个瓶颈，因为CPU和GPU共享带宽和总内存容量，在某些情况下会使其中一方没有使用的空间，就会影响到性能了。

HBM2和HBM2E类型的内存提供非常高的带宽，但是价格高昂，并且用户无法升级。另外使用传统GDDR类型的显存构建具有足够带宽用于高性能GPU的大容量显存系统并非总是可行。为了结合两个方面的优势，苹果已经为混合型内存系统申请了专利，该系统就像HBM和传统的DRAM的结合。

在苹果看来，这种通过使用两种类型的DRAM组成存储系统，其中一种可以针对带宽进行优化，而另一种可以针对容量进行优化，某些时候甚至可以同时实现带宽增加和容量增加的目标，实现能效改进。苹果认为这是一种高效节能的存储解决方案，同时具有高性能和高带宽。

该专利主要涵盖了几种混合存储系统的各种实现方式，包括使用多种技术互连的高速缓存DRAM和主DRAM，不过没有涵盖操作系统或软件如何使用混合内存系统的问题。

类似的混合内存技术也并非苹果独有，英特尔已经可以使普通的DDR4 SDRAM以及Optane Memory（3D XPoint）模块一起使用，基本上支持混合内存子系统。同时下一代代号为Sapphire Rapids的至强处理器也将支持HBM，看起来和苹果的这项专利在技术上更相似。

苹果的这项专利是在2016年提交的，很可能在M1 SoC的后续产品中看到使用这项技术的产品。