通过DDR5为数据中心带来先进的服务器性能

“随着服务器和个人电脑制造商相继发布支持DDR5内存的产品，越来越多的系统正在转向新一代内存模块，2022年也成为了DDR5的启用年。特别是在数据中心，处理器内核数量的增加所带动的内存带宽和容量需求正在推动DDR5内存的普及。

作者：John Eble，Rambus产品营销副总裁

随着服务器和个人电脑制造商相继发布支持DDR5内存的产品，越来越多的系统正在转向新一代内存模块，2022年也成为了DDR5的启用年。特别是在数据中心，处理器内核数量的增加所带动的内存带宽和容量需求正在推动DDR5内存的普及。

与DDR4相比，DDR5的主要变化包括：

数据传输速率提升至最高8.4GT/s：DDR4 DIMM在1.6 GHz时钟频率下的最高数据传输速率达到每秒3.2 GT/s，而DDR5最初版本就将带宽提高了50%，达到4.8 GT/s，并且DDR5内存的数据速传输率最终将提升至8.4 GT/s。由于加入了判决反馈均衡器（DFE）等新功能，DDR5的IO速度和数据速率也变得更高。

降低工作电压（VDD）：这将提高电源效率。采用DDR5之后，DRAM、缓冲芯片寄存时钟驱动器（RCD）和数据缓冲器（DB）的电压从1.2V下降到1.1V。

新的电源架构：DDR5 DIMM将电源管理从主板转移到DIMM本身。通过在DIMM上配备一个12V的电源管理集成电路（PMIC），DDR5 DIMM能够更好地细化系统电源负载，帮助改善信号完整性和噪声管理。

新的RDIMM通道架构：该架构提高了内存访问效率，同时保持相同的访问粒度和RAS特征集。

更长的突发长度：DDR4突发斩波长度为4，突发长度为8。DDR5的突发斩波和突发长度将扩展到8和16，以增加突发有效载荷。这显著地改善了并发性，并通过两个通道提高了内存效率。

支持更高容量的DRAM：DDR5支持更高容量的DRAM设备。凭借DDR5缓冲芯片DIMM，服务器或系统设计者将能够在单芯片封装（SDP）中支持密度高达64Gb的DRAM。DDR4 DIMM的容量可以达到64GB（使用SDP），而基于DDR5 SDP的DIMM将容量增加了三倍，达到256GB。

加载延迟：带宽的大幅增加和新的通道架构也对DDR5的加载延迟产生了积极影响。虽然DDR5和DDR4之间的总体延迟差距不大，但凭借极高的带宽和通道效率，在产生大量内存流量的情况下，DDR5内存的延迟（例如加载延迟）远低于DDR4。

这些变化将使DDR5成为十年内服务器和PC的主要内存。行业需要像Rambus这样有良好的记录在大批量生产中仍能够保持芯片质量的供应商。DDR5通过采用带有扩展芯片组的新模块架构，实现了更大的内存带宽和容量。

Rambus DDR5寄存时钟驱动器（RCD）专门用于DDR5 RDIMMs，与无缓冲DIMM相比，具有更高的带宽、性能和容量。RDIMMs降低了CPU的负载，并改善了命令/地址总线的信号完整性。

DDR5服务器DIMM芯片组将在增加内存容量的同时，保持DIMM的峰值性能。这些收益对于未来最苛刻的数据密集型应用是必不可少的。

Rambus最近还推出了串行检测集线器（SPD Hub）和温度传感器，为业界领先的Rambus DDR5 RCD提供补充。串行检测集线器和温度传感器改善了DDR5 DIMM的系统管理和热控制，可在服务器所需的功率范围内提供更高的性能。

作为Rambus服务器和客户端DDR5内存接口芯片组的一部分，串行检测集线器和温度传感器在与寄存时钟驱动器（RCD）结合后，为DDR5计算系统带来了高性能、高容量的内存解决方案。串行检测集线器和温度传感器都是内存模块上的关键部件，它们可以感知并报告系统配置和热管理的重要数据。串行检测集线器（每套1个）用于服务器的DDR5 RDIMMs以及个人电脑的SODIMMs和UDIMMs。而温度传感器（每套2个）用于服务器的DDR5 RDIMMs。

在各种大趋势的推动下，全球数据流量正以指数级的速度增长。为了满足这些数据需求，数据中心需要升级DDR5 DRAM，以便为新一代服务器系统提供所需的巨大算力。Rambus拥有30多年的高性能内存经验并以信号完整性/电源完整性（SI/PI）专长而闻名，Rambus将继续以先进的DDR5内存解决方案和产品推动行业的发展。