IDC预测称,服务器DDR5的拐点有望在2024年上半年出现。但有关数据中心存储方案,业界还存在另外一种看法,即“将会同时出现不同的内存方案,并且进一步与DDR5主内存方案形成混合式的多存储方案。”

Rambus在DDR5方面的努力一直没有停歇。

继2022年8月推出串行检测集线器(SPD Hub)和温度传感器,为寄存器时钟驱动器(RCD)提供补充后,该公司日前又宣布推出全新6400MT/s DDR5 RCD,并向各大DDR5内存模块(RDIMM)制造商提供样品。 

数据传输速率和带宽提高33%

随着CPU核心数量和计算性能的持续增加,内存带宽和容量也必须成比例地扩展,这是DDR5推出的根本动力所在。而DDR5最亮眼的部分,就是速度比已经“超级快”的DDR4还要快。与DDR4内存最高3.2Gbps的传输速度相比,全新DDR5内存的最高传输速率可达8.4Gbps。此外,DDR5也改善了双列直插式内存模块(DIMM)的工作电压,将供电电压从DDR4的1.2V降至1.1V,进一步提升了内存的能效表现。

Rambus内存互连芯片业务部门产品营销副总裁John Eble对《电子工程专辑》表示,高速发展的服务器市场需要DDR5内存具备更大的容量、更高的带宽,这是显而易见的。同时,还要保证在64字节高速缓存行中拥有相同的内存读取粒度,相同或更好的可靠性、可用性和可维护性功能(单错校正/双错检测/chipkill),以及正确的冷却功率范围与启动时间。

了解DDR4/DDR5的朋友应该比较清楚,RCD是关键的控制面板芯片,它将命令、地址信号和时钟分配给DIMM上的DRAM设备。如果扩大RCD带宽,不但面临从CPU到RCD,再从RCD到DRAM的两处接口信号完整性挑战,还要兼顾功率和成本。

而DDR5 DIMM采用的是彼此独立的40位宽双通道设计(32个数据位,8个纠错码位),每个通道的突发长度从8字节(BL8)翻倍到16字节(BL16)。相比之下,DDR4 DIMM通常是单通道的,采用8位子通道传输数据,在两侧配备了ECC,一共具备72位宽数据通道(64位数据,8个纠错码位)。所以尽管数据位仍然是64位,但DDR5并发能力的提高使得内存访问效率得到了提升,而且两个通道共用寄存时钟驱动器,每侧可提供四个输出时钟,能够优化信号完整性。

因此,在从DDR4向DDR5演进的过程中,为了更好的配合DDR5中新增的功能,RCD也在接口方面进行了调整,即从DDR4中的33位SDR,上升到DDR5中采用10位DDR双通道方案,此举将大大有利于DDR5内存接口芯片确保从主机内存控制器发送到RDIMM的命令/地址和时钟信号具有出色的信号完整性,同时也可以进一步降低DRAM的相关工作负载,为DIMM整体的电力输送,系统管理和遥测技术提供支撑。

数据显示,相比第一代4800MT/s解决方案,Rambus第三代6400MT/s DDR5 RCD的数据传输速率和带宽提高了33%,使数据中心服务器的主内存性能达到了一个新的水平。

混合式多存储方案

IDC预测称,服务器DDR5的拐点有望在2024年上半年出现。“这次发布的Gen3产品,包括Gen1 4800MT/s RCD、Gen2 5600MT/s RCD产品,一起构成了Rambus更加完整的芯片系列组合。”John Eble预计,使用DDR5 RCD第三代的系统将在2024年开始出货,并在2025年实现量产。

他同时指出,有关数据中心存储方案,业界还存在另外一种看法,即“将会同时出现不同的内存方案,并且进一步与DDR5主内存方案形成混合式的多存储方案。”所以,在未来数据中心的发展过程中,对容量的需求有可能会下降,但对带宽的需求会快速上升,包括HBM/CXL这样的技术会在未来得到更广泛的应用。

“尤其是在面对ChatGPT这样的人工智能应用时,更需要一种多管齐下的解决方案。” Rambus大中华区总经理苏雷说,ChatGPT需要海量的数据进行深度的机器学习,完成一个训练的模型和推理,所以它十分依赖以矩阵类和卷积类计算为代表的高算力,要求训练/推理AI芯片,或者加速模块具备强悍的内存带宽配置。对存储厂商来说,这不仅需要以低延迟和高可靠性继续扩大DDR5内存接口芯片的容量和带宽,也需要CXL加以配合。

在谈及如何看待2023年内存市场发展趋势话题时,John Eble回应称,首先,内存本身就是一个不断波动和成长的市场,将时间轴拉长,就会发现过去那些曾经经历过的低谷,后续也都成功的得以恢复和增长。所以,综合来看,内存市场会在2023年下半年呈现回暖的态势。

其次,服务器市场也有类似情况,短期看会存在一些弱势和波动,但鉴于云计算、HPC、AI机器学习对更大的内存、容量和带宽有着的巨大需求,所以长期来看,服务器市场依旧是非常强劲和稳健的,产业链上的相关环节都将因此受益。 

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