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通過DDR5為數(shù)據(jù)中心帶來先進的服務(wù)器性能

2022/11/01
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隨著服務(wù)器和個人電腦制造商相繼發(fā)布支持DDR5內(nèi)存的產(chǎn)品,越來越多的系統(tǒng)正在轉(zhuǎn)向新一代內(nèi)存模塊,2022年也成為了DDR5的啟用年。特別是在數(shù)據(jù)中心,處理器內(nèi)核數(shù)量的增加所帶動的內(nèi)存帶寬和容量需求正在推動DDR5內(nèi)存的普及。

與DDR4相比,DDR5的主要變化包括:

數(shù)據(jù)傳輸速率提升至最高8.4GT/s:DDR4 DIMM在1.6 GHz時鐘頻率下的最高數(shù)據(jù)傳輸速率達到每秒3.2 GT/s,而DDR5最初版本就將帶寬提高了50%,達到4.8 GT/s,并且DDR5內(nèi)存的數(shù)據(jù)速傳輸率最終將提升至8.4 GT/s。由于加入了判決反饋均衡器(DFE)等新功能,DDR5的IO速度和數(shù)據(jù)速率也變得更高。

降低工作電壓(VDD):這將提高電源效率。采用DDR5之后,DRAM、緩沖芯片寄存時鐘驅(qū)動器(RCD)和數(shù)據(jù)緩沖器(DB)的電壓從1.2V下降到1.1V。

新的電源架構(gòu):DDR5 DIMM將電源管理從主板轉(zhuǎn)移到DIMM本身。通過在DIMM上配備一個12V的電源管理集成電路(PMIC),DDR5 DIMM能夠更好地細化系統(tǒng)電源負載,幫助改善信號完整性和噪聲管理。

新的RDIMM通道架構(gòu):該架構(gòu)提高了內(nèi)存訪問效率,同時保持相同的訪問粒度和RAS特征集。

更長的突發(fā)長度:DDR4突發(fā)斬波長度為4,突發(fā)長度為8。DDR5的突發(fā)斬波和突發(fā)長度將擴展到8和16,以增加突發(fā)有效載荷。這顯著地改善了并發(fā)性,并通過兩個通道提高了內(nèi)存效率。

支持更高容量的DRAM:DDR5支持更高容量的DRAM設(shè)備。憑借DDR5緩沖芯片DIMM,服務(wù)器或系統(tǒng)設(shè)計者將能夠在單芯片封裝(SDP)中支持密度高達64Gb的DRAM。DDR4 DIMM的容量可以達到64GB(使用SDP),而基于DDR5 SDP的DIMM將容量增加了三倍,達到256GB。

加載延遲:帶寬的大幅增加和新的通道架構(gòu)也對DDR5的加載延遲產(chǎn)生了積極影響。雖然DDR5和DDR4之間的總體延遲差距不大,但憑借極高的帶寬和通道效率,在產(chǎn)生大量內(nèi)存流量的情況下,DDR5內(nèi)存的延遲(例如加載延遲)遠低于DDR4。

這些變化將使DDR5成為十年內(nèi)服務(wù)器和PC的主要內(nèi)存。行業(yè)需要像Rambus這樣有良好的記錄在大批量生產(chǎn)中仍能夠保持芯片質(zhì)量的供應(yīng)商。DDR5通過采用帶有擴展芯片組的新模塊架構(gòu),實現(xiàn)了更大的內(nèi)存帶寬和容量。

Rambus DDR5寄存時鐘驅(qū)動器(RCD)專門用于DDR5 RDIMMs,與無緩沖DIMM相比,具有更高的帶寬、性能和容量。RDIMMs降低了CPU的負載,并改善了命令/地址總線的信號完整性。

DDR5服務(wù)器DIMM芯片組將在增加內(nèi)存容量的同時,保持DIMM的峰值性能。這些收益對于未來最苛刻的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用是必不可少的。

Rambus最近還推出了串行檢測集線器(SPD Hub)和溫度傳感器,為業(yè)界領(lǐng)先的Rambus DDR5 RCD提供補充。串行檢測集線器和溫度傳感器改善了DDR5 DIMM的系統(tǒng)管理和熱控制,可在服務(wù)器所需的功率范圍內(nèi)提供更高的性能。

作為Rambus服務(wù)器和客戶端DDR5內(nèi)存接口芯片組的一部分,串行檢測集線器和溫度傳感器在與寄存時鐘驅(qū)動器(RCD)結(jié)合后,為DDR5計算系統(tǒng)帶來了高性能、高容量的內(nèi)存解決方案。串行檢測集線器和溫度傳感器都是內(nèi)存模塊上的關(guān)鍵部件,它們可以感知并報告系統(tǒng)配置和熱管理的重要數(shù)據(jù)。串行檢測集線器(每套1個)用于服務(wù)器的DDR5 RDIMMs以及個人電腦的SODIMMs和UDIMMs。而溫度傳感器(每套2個)用于服務(wù)器的DDR5 RDIMMs。

在各種大趨勢的推動下,全球數(shù)據(jù)流量正以指數(shù)級的速度增長。為了滿足這些數(shù)據(jù)需求,數(shù)據(jù)中心需要升級DDR5 DRAM,以便為新一代服務(wù)器系統(tǒng)提供所需的巨大算力。Rambus擁有30多年的高性能內(nèi)存經(jīng)驗并以信號完整性/電源完整性(SI/PI)專長而聞名,Rambus將繼續(xù)以先進的DDR5內(nèi)存解決方案和產(chǎn)品推動行業(yè)的發(fā)展。

Rambus產(chǎn)品營銷副總裁 John Eble

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