通過(guò)DDR5為數(shù)據(jù)中心帶來(lái)先進(jìn)的服務(wù)器性能

隨著服務(wù)器和個(gè)人電腦制造商相繼發(fā)布支持DDR5內(nèi)存的產(chǎn)品，越來(lái)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(dòng)的內(nèi)存帶寬和容量需求正在推動(dòng)DDR5內(nèi)存的普及。

隨著服務(wù)器和個(gè)人電腦制造商相繼發(fā)布支持DDR5內(nèi)存的產(chǎn)品，越來(lái)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(dòng)的內(nèi)存帶寬和容量需求正在推動(dòng)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(shí)鐘頻率下的最高數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到每秒3.2 GT/s，而DDR5最初版本就將帶寬提高了50%，達(dá)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(shí)鐘驅(qū)動(dòng)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(guò)在DIMM上配備一個(gè)12V的電源管理集成電路（PMIC），DDR5 DIMM能夠更好地細(xì)化系統(tǒng)電源負(fù)載，幫助改善信號(hào)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(wèn)效率，同時(shí)保持相同的訪問(wèn)粒度和RAS特征集。

更長(zhǎng)的突發(fā)長(zhǎng)度：DDR4突發(fā)斬波長(zhǎng)度為4，突發(fā)長(zhǎng)度為8。DDR5的突發(fā)斬波和突發(fā)長(zhǎng)度將擴(kuò)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(guò)兩個(gè)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(jì)者將能夠在單芯片封裝（SDP）中支持密度高達(dá)64Gb的DRAM。DDR4 DIMM的容量可以達(dá)到64GB（使用SDP），而基于DDR5 SDP的DIMM將容量增加了三倍，達(dá)到256GB。

加載延遲：帶寬的大幅增加和新的通道架構(gòu)也對(duì)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?jī)?nèi)存流量的情況下，DDR5內(nèi)存的延遲（例如加載延遲）遠(yuǎn)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(guò)采用帶有擴(kuò)展芯片組的新模塊架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了更大的內(nèi)存帶寬和容量。

Rambus DDR5寄存時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器（RCD）專門(mén)用于DDR5 RDIMMs，與無(wú)緩沖DIMM相比，具有更高的帶寬、性能和容量。RDIMMs降低了CPU的負(fù)載，并改善了命令/地址總線的信號(hào)完整性。

DDR5服務(wù)器DIMM芯片組將在增加內(nèi)存容量的同時(shí)，保持DIMM的峰值性能。這些收益對(duì)于未來(lái)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(cè)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(bǔ)充。串行檢測(cè)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(cè)集線器和溫度傳感器在與寄存時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器（RCD）結(jié)合后，為DDR5計(jì)算系統(tǒng)帶來(lái)了高性能、高容量的內(nèi)存解決方案。串行檢測(cè)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(bào)告系統(tǒng)配置和熱管理的重要數(shù)據(jù)。串行檢測(cè)集線器（每套1個(gè)）用于服務(wù)器的DDR5 RDIMMs以及個(gè)人電腦的SODIMMs和UDIMMs。而溫度傳感器（每套2個(gè)）用于服務(wù)器的DDR5 RDIMMs。

在各種大趨勢(shì)的推動(dòng)下，全球數(shù)據(jù)流量正以指數(shù)級(jí)的速度增長(zhǎng)。為了滿足這些數(shù)據(jù)需求，數(shù)據(jù)中心需要升級(jí)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(yàn)并以信號(hào)完整性/電源完整性（SI/PI）專長(zhǎng)而聞名，Rambus將繼續(xù)以先進(jìn)的DDR5內(nèi)存解決方案和產(chǎn)品推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。

（來(lái)源：Rambus，作者：John Eble，Rambus產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)副總裁）