服務器的快速發(fā)展帶來了更高的容量需求，也對CPU插槽提出了更高的帶寬需求，這些要求推動DDR5服務器內(nèi)存進一步發(fā)展和商業(yè)落地。作為內(nèi)存接口領域領先的IP和技術提供商，Rambus正在不斷推動著DDR5在市場上的應用。

服務器對DDR5內(nèi)存標準提出更高的要求

服務器對DDR5內(nèi)存標準的要求主要體現(xiàn)在以下：

• 服務器的快速發(fā)展帶來了更高的容量需求，這也對CPU插槽提出了更高的帶寬需求。比如，64字節(jié)高速緩存行中，要有相同的內(nèi)存讀取粒度；

• 在RAS(可用性和可維護性)、可靠性、功能方面均提出了更高的要求；

• 在面對更大的容量和更高的帶寬的情況下，如何能夠在性能保持不變的情況下，將產(chǎn)品的運行維持在正確的冷卻功率范圍之內(nèi)，這也給新的服務器帶來了很大的挑戰(zhàn)；

• 隨著服務器接口內(nèi)存、接口IP產(chǎn)品速度的提升，以及服務器容量需求進一步加大，還需要進一步縮短服務器的啟動時間。

綜合而言，以上各種要求均推動DDR5服務器內(nèi)存進一步發(fā)展和商業(yè)落地。作為內(nèi)存接口領域領先的IP和技術提供商，Rambus正在不斷推動著DDR5在市場上的應用。

Rambus發(fā)布第三代6400MT/s DDR5 RCD

近日，Rambus發(fā)布了最新的DDR5 RCD Gen3產(chǎn)品，據(jù)Rambus內(nèi)存互連芯片業(yè)務部門產(chǎn)品營銷副總裁John Eble介紹，全新第三代6400MT/s DDR5 RCD(寄存時鐘驅(qū)動器)將進一步提升服務器的內(nèi)存性能。他還透露說，從2022年第四季度開始，DDR5 RCD新品已經(jīng)進入送樣階段。預計使用DDR5 RCD第三代的系統(tǒng)，將在2024年開始出貨，2025年實現(xiàn)量產(chǎn)。

與Rambus第一代4800MT/s DDR5 RCD相比，6400MT/s DDR5 RCD Gen3產(chǎn)品的數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬提高了33%。第三代新品的發(fā)布也擴展了Rambus DDR5 RCD的全產(chǎn)品陣容。目前，該公司DDR5 RCD系列包括：4800MT/s的DDR5 RCD Gen1，5600MT/s的DDR5 RCD Gen2，以及6400MT/s DDR5 RCD Gen3。

關于服務器的功耗問題也非常受關注，這是現(xiàn)在最大的一個限制條件。第三代DDR5 RCD產(chǎn)品可在性能保持不變，甚至提高性能的基礎上，而進一步降低功耗。就在三至四個月前，業(yè)內(nèi)發(fā)布的新服務器CPU，提高了數(shù)據(jù)傳輸速率和相關性能，這也要求與之匹配的DDR5 RCD產(chǎn)品性能更優(yōu)，來滿足進一步縮短CPU啟動時間的需求，為服務器應用的穩(wěn)定發(fā)展提供更好的技術支持。

對此，John強調(diào)說，RCD是DIMM(Dual-Inline-Memory-Modules，即雙列直插式存儲模塊)中的一個重要組件。在DDR4到DDR5的升級中，DIMM發(fā)生了一些變化。

具體來看，DDR4的RDIMM(帶寄存器的雙線內(nèi)存模塊)通常為單通道，它采用8位子通道傳輸數(shù)據(jù)，在兩側(cè)配備了ECC(一種能夠?qū)崿F(xiàn)“錯誤檢查和糾正”的技術)，一共具備72位寬的數(shù)據(jù)通道(包括64位數(shù)據(jù)和8位ECC)。

而DDR5 RDIMM則采用了16位的突發(fā)長度，每個DIMM有兩個子通道，每個子通道是40位(包括32位數(shù)據(jù)和8位 ECC)，子通道分別負責不同的任務。同時，DDR5還增加了引腳數(shù)量。為了能更好地配合所增加的引腳數(shù)，與之配套的RCD在接口上做了一些調(diào)整，從DDR4中的33位SDR，調(diào)整到DDR5中的10位DDR雙子通道的協(xié)議和方案。

考慮到架構(gòu)和DRAM技術上的改變，DDR5的帶寬比DDR4有顯著提升。比如，DDR4的最高帶寬約為3200MT/s，DDR5的最高帶寬可達8000MT/s以上。

此外，為了更好的配合DDR5，以及6400MT/s DDR5 RCD Gen3，Rambus還增加了一些新的功能和特性，包括SPD Hub、串型檢測集線器、溫度傳感器等，這些新功能和特性可更好地為RCD新品提供支持。

以上表格對DDR5與DDR4 DIMM的性能、容量及功耗做了對比。除了前述的數(shù)據(jù)傳輸速率、通道架構(gòu)、CA總線、突發(fā)長度的變化之外，DDR5在DRAM芯片密度上也有很大的升級：之前傳統(tǒng)的DIMM經(jīng)歷了從16Gb SDP到64GB DIMMs的升級，CID支持8-hi的堆棧，而DDR5比DDR4有更大容量的DIMMs，從64GB SDP提高到了256GB，并且支持16-hi堆棧(對于64Gb內(nèi)存密度，CID支持僅限于8-hi堆棧)。另外，在功耗上，DDR5的DIMM運行電壓降到了1.1伏，同時CA總線獲得升級，對引腳采用分組協(xié)議，每個通道達到了10位DDR，并采用了PoDL(數(shù)據(jù)線供電)協(xié)議。

所以，每次DDR迭代，不僅在數(shù)據(jù)傳輸速率上獲得升級，而且還增加了帶寬和容量，時鐘頻率和技術也在進步，并能降低客戶總體擁有成本(TCO)。

實際上，DDR5 RCD產(chǎn)品的核心優(yōu)勢是，可進一步優(yōu)化服務器的設計及性能，不論是單服務器主板，還是雙CPU系統(tǒng)，它們都能獲得優(yōu)化。

隨著RCD產(chǎn)品的進一步優(yōu)化和迭代，它的信號完整性會變得更好，DIMM和CPU之間的信號完整性也會更加優(yōu)秀，性能更加卓越。同時，也可進一步降低DRAM的相關工作負載，為DIMM整體的電力輸送、系統(tǒng)管理和遙測技術提供支撐，這些都是RCD和DDR5的應用方向。

Rambus在推動DDR5的迭代和發(fā)展

據(jù)介紹，Rambus從2016年開始，就一直在推動DDR5的迭代和發(fā)展，并堅持長期投資。該公司不僅是首個推出第一代DDR5 RCD產(chǎn)品的領先提供商，而且在第二代和第三代產(chǎn)品上分別實現(xiàn)了4800MT/s和6400MT/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。此外，Rambus也在積極地參與JEDEC相關的標準制訂，不斷推動該技術規(guī)格的進一步發(fā)展和成熟。

在后續(xù)的媒體問答環(huán)節(jié)，John還透露說，最近很火的ChatGPT技術，或利好服務器產(chǎn)業(yè)。他認為，隨著RCD產(chǎn)品的迭代和技術的進步，它將很大程度上幫助大家去克服ChatGPT應用對服務器帶來的挑戰(zhàn)。Rambus從事內(nèi)存創(chuàng)新的業(yè)務，以確保隨著計算引擎的擴大，能夠從內(nèi)存中為這些計算引擎提供數(shù)據(jù)。

像ChatGPT這樣的人工智能應用，可能將需要一種多管齊下的解決方案，將可能推動DDR5應用的快速發(fā)展。因此，擴大在DDR5內(nèi)存接口芯片領域的領導地位，并定義下一代架構(gòu)，以低延遲和高可靠性，繼續(xù)擴大內(nèi)存、容量和帶寬。此外，CXL也是另一項非常重要的配合性技術，在未來的服務器中具有許多潛在的優(yōu)勢，能以有效和可擴展的方式增加內(nèi)存、容量和帶寬。

Rambus大中華區(qū)總經(jīng)理蘇雷指出，ChatGPT需要海量的數(shù)據(jù)進行深度的機器學習，以完成一個訓練的模型和推理。它會依賴于更高的算力，這方面的算力更多是趨向于矩陣類和卷積類的計算。它對內(nèi)存的需求也體現(xiàn)在訓練和推理AI芯片上，或者是對加速模塊里的內(nèi)存帶寬有一定需求。針對這方面的需求，Rambus有先進的HBM技術和解決方案，他相信繼DDR技術之后，HBM也會成為該領域的重要推力。

值得注意的是，DDR5的內(nèi)存接口芯片已經(jīng)用于PC和筆記本電腦，預計這一趨勢還將繼續(xù)發(fā)展。John表示，通常而言，用于PC和筆記本電腦上的DDR5主要以UDIMM(無緩沖雙列直插式內(nèi)存模組)和SODIMM(小型雙列直插式內(nèi)存模塊)的形式為主。Rambus的RCD產(chǎn)品本身有SPD集線器，它可同時用于服務器和PC的UDIMM或SODIMM上。這意味著，它既可用于服務器，也可用于客戶端或PC市場。

另外一個例子是PMIC。針對服務器市場和PC市場開發(fā)了兩個不同的版本，但確實有很多重合的地方。隨著采用DDR5的PC進入更高的時鐘頻率，將有更多的機會獲得更多的配套芯片，這些芯片將重新使用服務器領域的芯片，或者以更低的目標成本、更低的功率和適量的功能和性能定義相關產(chǎn)品。