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通過DDR5為數據中心帶來先進的服務器性能

2022/11/1 15:25:49

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。

與DDR4相比，DDR5的主要變化包括：

（1）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3.2GT/s，而DDR5最初版本就將帶寬提高了50%，達到4.8GT/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。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

（6）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。

（7）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。（John Eble，Rambus產品營銷副總裁）

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