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《電子技術應用》
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通過DDR5為數據中心帶來先進的服務器性能

2022-11-03
作者:John Eble,Rambus產品營銷副總裁
來源:Rambus
關鍵詞: Rambus DDR5 服務器

隨著服務器和個人電腦制造商相繼發布支持DDR5內存的產品,越來越多的系統正在轉向新一代內存模塊,2022年也成為了DDR5的啟用年。特別是在數據中心,處理器內核數量的增加所帶動的內存帶寬和容量需求正在推動DDR5內存的普及。

【署名文章配圖】通過DDR5為數據中心帶來先進的服務器性能.png

與DDR4相比,DDR5的主要變化包括:

數據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據傳輸速率達到每秒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內存的數據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速度和數據速率也變得更高。

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動器(RCD)和數據緩沖器(DB)的電壓從1.2V下降到1.1V。

新的電源架構:DDR5 DIMM將電源管理從主板轉移到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:該架構提高了內存訪問效率,同時保持相同的訪問粒度和RAS特征集。

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

支持更高容量的DRAM:DDR5支持更高容量的DRAM設備。憑借DDR5緩沖芯片DIMM,服務器或系統設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也對DDR5的加載延遲產生了積極影響。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,在產生大量內存流量的情況下,DDR5內存的延遲(例如加載延遲)遠低于DDR4。

這些變化將使DDR5成為十年內服務器和PC的主要內存。行業需要像Rambus這樣有良好的記錄在大批量生產中仍能夠保持芯片質量的供應商。DDR5通過采用帶有擴展芯片組的新模塊架構,實現了更大的內存帶寬和容量。

Rambus DDR5寄存時鐘驅動器(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服務器DIMM芯片組將在增加內存容量的同時,保持DIMM的峰值性能。這些收益對于未來最苛刻的數據密集型應用是必不可少的。

Rambus最近還推出了串行檢測集線器(SPD Hub)和溫度傳感器,為業界領先的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的系統管理和熱控制,可在服務器所需的功率范圍內提供更高的性能。

作為Rambus服務器和客戶端DDR5內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動器(RCD)結合后,為DDR5計算系統帶來了高性能、高容量的內存解決方案。串行檢測集線器和溫度傳感器都是內存模塊上的關鍵部件,它們可以感知并報告系統配置和熱管理的重要數據。串行檢測集線器(每套1個)用于服務器的DDR5 RDIMMs以及個人電腦的SODIMMs和UDIMMs。而溫度傳感器(每套2個)用于服務器的DDR5 RDIMMs。

在各種大趨勢的推動下,全球數據流量正以指數級的速度增長。為了滿足這些數據需求,數據中心需要升級DDR5 DRAM,以便為新一代服務器系統提供所需的巨大算力。Rambus擁有30多年的高性能內存經驗并以信號完整性/電源完整性(SI/PI)專長而聞名,Rambus將繼續以先進的DDR5內存解決方案和產品推動行業的發展。


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