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DDR5:系统级性能更上层楼

时间:2020-07-30 作者:Brian Drake 阅读:
虽然DDR SDRAM 以前的迭代(例如,DDR3向DDR4的迭代)本质上变化不大,但DDR4向DDR5迭代的意义远远超过了典型的迭代变化。DDR5彻底改变了整个DDR架构,在内部封装了更多的功能,取得了重大进步。
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DDR5是DDR4的后继产品,在计算机系统感受到持续技术进步带来的巨大压力之际,开发该款产品旨在实现性能的大幅提升。Gv5EETC-电子工程专辑

尽管时钟速率只是略有提高,但向多核CPU体系结构的过渡使得计算性能逐年提高。CPU内核数量的增长速度超过了系统内存带宽的增长速度。信号完整性、电源分配、复杂的布板和其他系统级挑战限制了单个内核内存带宽的提高。我们需要采用新的内存架构才能满足新一代的单个内核带宽要求。Gv5EETC-电子工程专辑

Gv5EETC-电子工程专辑

虽然DDR SDRAM以前的迭代(例如,DDR3向DDR4的迭代)本质上变化不大,但DDR4向DDR5迭代的意义远远超过了典型的迭代变化。DDR5彻底改变了整个DDR架构,在内部封装了更多的功能,取得了重大进步。Gv5EETC-电子工程专辑

如何理解DDR4和DDR5?

DDR4是2014年下半年发布的第四代双数据速率(Double Data Rate,DDR)同步动态随机存取内存(Synchronous Dynamic Random-Access Memory,SDRAM)。DDR内存可以在一个时钟周期内两次发送和接收数据信号。这一速率是20世纪70年代、80年代和90年代生产的最初的DRAM集成电路的两倍。Gv5EETC-电子工程专辑

虽然 DDR5是第五代,但与DDR2、3和4的升级迭代相比有了很大的变化。前代产品的重点都放在降低功耗上,其发展的主要推动因素来自移动和终端应用,而DDR5的主要推动因素是进一步提高带宽的需求。当前的内存带宽跟不上内核数量越来越多的新型处理器的发展。Gv5EETC-电子工程专辑

不仅仅是升级

DDR5在整体性能方面比前几代产品都要高,突破了服务器应用的高速信号极限。然而,DDR5远不止是其前几代产品速度更快的一个版本。在DDR4的最大数据传输速率3200MT/s 条件下比较DDR4和DDR5的带宽,系统级模拟显示DDR5的有效带宽比DDR4增加了1.36倍。这一比较数据说明了DDR5在总体设计上有了很大的改进。DDR5在推出时数据传输速率有望提高到4800MT/s,有效带宽将跃升1.87倍,然而这仅仅是一个开始!随着数据速率的提高,并在总体架构变化的推动下,DDR5系统带宽会继续提高,超过其当前水平的两倍以上。Gv5EETC-电子工程专辑

Gv5EETC-电子工程专辑

所有这些因素共同促成了革命性的性能增长,这是我们以前从未见过的。考虑到目前的技术状况,以及重大技术的发展速度,DDR5极有可能在未来五年左右成为很多系统(即使不是所有系统)的标准,就像DDR4取代 DDR3那样。从技术角度来看,这是个好消息。Gv5EETC-电子工程专辑

DDR5能带来什么?

对更高带宽和密度的需求已经给科技行业带来了巨大的挑战,DDR5将成为新的标准,有望在2021年满足这些需求。 Gv5EETC-电子工程专辑

一些预测已经明确地指出,DDR4很难撑过这十年,那么,DDR5的巨大改进是非常受欢迎的;为了满足客户期望的扩展要求和性能目标,这是内存技术发展的必要阶段。Gv5EETC-电子工程专辑

新技术需要更多的内存,而目前的DDR4 SDRAM 在规模上有限,而从DDR4过渡到DDR5,速度更快,效率更高,在16Gb和32Gb芯片规格下,DDR5对比DDR4可实现两倍以上的增长。那么,自然而然地,DDR5的出现将在几乎所有技术领域中掀起巨大变化。Gv5EETC-电子工程专辑

您应该记住什么?DDR5是一款革命性的硬件,其优势主要体现在性能上。进入本世纪20年代后,我们都将使用——它给我们带来的不仅仅是简单的跨代升级。Gv5EETC-电子工程专辑

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关于作者 Brian DrakeGv5EETC-电子工程专辑

Brian凭借14年的DRAM专业知识,领导数据中心领域的战略发展,专注于为超大规模客户提供DDR5解决方案。在转任美光公司目前职位之前,Brian在产品工程部门工作了6年,在那里他主要负责领导开发、支持和维护DRAM产品的团队,同时也积极投身团队工作中。在加入美光之前的四年,他曾在英飞凌和奇梦达担任DRAM测试程序工程师。Gv5EETC-电子工程专辑
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