8Gbps DDR5內(nèi)存來襲，聯(lián)合設(shè)計(jì)是否會成為常態(tài)？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）在服務(wù)器面臨的內(nèi)存容量和帶寬限制下，不少新設(shè)計(jì)的服務(wù)器都選了集成多個(gè)DIMM內(nèi)存插槽，將單個(gè)服務(wù)器的最高內(nèi)存擴(kuò)充至TB級，力求打破“內(nèi)存墻”。DIMM這種內(nèi)存模塊基于原生的64位數(shù)據(jù)通道，可以提供更快的速率，也隨著DDR4、DDR5等內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，迎來了更大的帶寬。

根據(jù)Exactitude Consultancy的統(tǒng)計(jì)，從2021年到2026年，全球DIMM市場將實(shí)現(xiàn)22%的年復(fù)合增長率，總市值在2026年突破100億美元。三星、SK海力士、美光等廠商也都紛紛在近年推出新品，爭搶快速增長的服務(wù)器市場份額，除了自身跟進(jìn)CXL等新技術(shù)的同時(shí)，也有的廠商選了與CPU、SPD廠商聯(lián)手提升內(nèi)存性能。

DDR5 DIMM

2021年7月，JEDEC發(fā)布了JESD79-5這一DDR5 SDRAM標(biāo)準(zhǔn)，這也昭示著服務(wù)器內(nèi)存正式開始轉(zhuǎn)向DDR5 DIMM。在新的標(biāo)準(zhǔn)中，DDR5內(nèi)存接口芯片改善了從主機(jī)內(nèi)存控制器發(fā)往DIMM的指令與地址信號完整性。

DDR5 DIMM的芯片組將上一代的DDR4 SPD IC換成了一個(gè)SPD Hub IC和兩個(gè)溫度傳感器IC，而SPD Hub IC內(nèi)部本身也有集成的溫度傳感器。通信總線也從DDR4的I2C換成了I3C，速度有了10倍的提升，加強(qiáng)了實(shí)時(shí)控制。

更重要的是DDR5本身支持片上ECC這樣的高級RAS特性，與標(biāo)準(zhǔn)的ECC不同，片上ECC主要用于解決越來越先進(jìn)的制造工藝下提高良率的問題，保護(hù)DRAM內(nèi)存陣列中的數(shù)據(jù)完整性，而不會去防止內(nèi)存控制器與內(nèi)存模組之間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)可能會發(fā)生的錯(cuò)誤。也正因如此，片上ECC更像是一個(gè)降低DDR5成本的手段。

最快服務(wù)器內(nèi)存模塊面世

近日，SK海力士宣布他們已經(jīng)開發(fā)出了DDR5 MCR DIMM的工程樣品，并將其稱為市面上最快的DRAM產(chǎn)品。這一新產(chǎn)品的速率最低也有8Gbps，比已有的4.8Gbps DDR5內(nèi)存要快上80%。

根據(jù)SK海力士的介紹，MCR DIMM是由他們與英特爾、瑞薩聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)品。MCR DIMM設(shè)計(jì)之初的目的就是為了提高DDR5運(yùn)行速度，解決過去速率完全依賴于DRAM芯片的問題，而MCR則是通過提升整個(gè)模塊的速度而不是單個(gè)RCD芯片的速度，從而為服務(wù)器提供性能最強(qiáng)的內(nèi)存產(chǎn)品。

MCR DIMM DDR5內(nèi)存 / SK海力士

MCR全名為Multiplexer Combined Ranks，即復(fù)用組合Rank，SK海力士稱這是來自英特爾的技術(shù)，在主板上連接多個(gè)DRAM芯片的同時(shí)，利用數(shù)據(jù)緩沖器讓兩面的rank同時(shí)工作來提高速度。如此一來就能將每個(gè)rank傳輸?shù)?4字節(jié)數(shù)據(jù)，變成組合傳輸128字節(jié)的數(shù)據(jù)，傳輸給CPU的速率達(dá)到最小8Gbps，也就是近乎單個(gè)DRAM速率的兩倍。

當(dāng)然了，盡管SK海力士宣稱MCR DIMM的帶寬要比傳統(tǒng)DDR5 DIMM高出66%，等同于所謂的DDR5-8000，速率也要高上80%，但并沒有給出具體的測試條件，比如是否需要用到英特爾的Xeon處理器等等。所以實(shí)際應(yīng)用中可能不會獲得同樣的性能提升，但單單是紙面參數(shù)上的提升就已經(jīng)相當(dāng)驚艷了。

小結(jié)

從SK海力士展示的新一代DDR5 DIMM內(nèi)存來看，未來內(nèi)存性能的突破可能不只在存儲廠商的工藝、封裝上，也可以從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電源管理等方向突破，就像MCR DIMM中英特爾提供的MCR技術(shù)，來自瑞薩的緩存技術(shù)等。更何況現(xiàn)在還只是DDR5剛剛發(fā)力的早期，未來的DDR5已經(jīng)定下了8800MT/s的超高指標(biāo)，如果能夠結(jié)合MCR這類技術(shù)的話，DDR5說不定可以同時(shí)在容量和帶寬上找到比HBM更大的優(yōu)勢。