DDR5是下一代用于大多數(shù)主要計算平臺的平臺內(nèi)存

近幾個月來，有關(guān)下一代DDR內(nèi)存的討論一直沸沸揚揚，因為制造商們一直在展示各種各樣的測試模塊，為推出完整的產(chǎn)品做準備。計劃使用DDR5的平臺也在迅速興起，在消費者中廣泛使用之前，預(yù)計將在企業(yè)端首次亮相。同樣，開發(fā)也是分階段進行的:內(nèi)存控制器、接口、電氣等效測試IP和模塊。SK Hynix已經(jīng)進行到了最后一個階段，或者至少是這些模塊中的芯片。

DDR5是下一代用于大多數(shù)主要計算平臺的平臺內(nèi)存。該規(guī)范(于2020年7月發(fā)布)將主電壓從1.2 V降至1.1 V，將最大硅芯片密度提高了4倍，最大數(shù)據(jù)速率翻倍，存儲數(shù)量翻倍。簡而言之，JEDEC DDR規(guī)范允許在DDR5-6400上運行128 GB無緩沖模塊。在電源允許的情況下，RDIMM和LRDIMM應(yīng)該能夠更高。

DDR領(lǐng)域中的每個方面都需要從四個角度進行迭代。容量是最明顯的一個，但內(nèi)存帶寬在我們看到的大型核計數(shù)服務(wù)器中常見的多核工作負載的性能擴展中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。另外兩個是功耗和延遲，是體現(xiàn)性能的一個關(guān)鍵指標。

使用DDR5，實現(xiàn)這一功能的主要更改之一是系統(tǒng)查看內(nèi)存的方式。DDR5不是每個模塊一個64位的數(shù)據(jù)通道，而是每個模塊兩個32位的數(shù)據(jù)通道(在ECC中是40位)。脈沖長度增加了一倍，這意味著每個32位通道仍然會為每個操作提供64字節(jié)，但是可以以一種更加交錯的方式來實現(xiàn)。這意味著標準的“雙64位通道DDR4”系統(tǒng)將轉(zhuǎn)變?yōu)椤八奈?2位通道DDR5”結(jié)構(gòu)，這樣每個記憶模塊就以一種更加可控的方式提供了64位。這也使得雙倍的數(shù)據(jù)速率(增加峰值帶寬的一個關(guān)鍵因素)變得更容易，并且具有更細粒度的存儲體刷新功能，該功能允許在使用內(nèi)存時進行異步操作，從而減少了延遲。

電壓調(diào)節(jié)也從主板移到了內(nèi)存模塊，允許模塊根據(jù)自己的需要調(diào)節(jié)。DDR4采用了每個芯片的Vdroop控制，但這將整個想法推進到更嚴格的電源控制和管理階段。它還將電源管理交給了模塊供應(yīng)商而不是主板制造商，允許模塊制造商確定更快內(nèi)存所需的容量，看看不同的固件如何應(yīng)對肯定會超出規(guī)范的非JEDEC標準游戲內(nèi)存也是一件趣事。

SK-Hynix宣布，他們已經(jīng)準備好向模塊制造商提供DDR5-ECC內(nèi)存，特別是16個基于其1Ynm流程構(gòu)建的千兆芯片，支持1.1伏的DDR5-4800到DDR5-5600。SK-Hynix表示，如果采用正確的封裝技術(shù)（如3D-TSV），合作伙伴可以制造256gb的lrdimm。為了提供比JEDEC更快的速度，額外的芯片裝箱必須由模塊制造商自己完成。SK Hynix似乎也有自己的模塊，特別是DDR5-4800上的32GB和64GB RDIMM，并承諾提供高達DDR5-8400的內(nèi)存。

SK Hynix沒有提供這些模塊的子定時信息。JEDEC規(guī)范為DDR5-4800定義了三種不同的模式：

DDR5-4800A: 34-34-34

DDR5-4800B: 40-40-40

DDR5-4800C: 42-42-42

尚不清楚SK Hynix使用的是哪一種。模塊上寫著“4800E”，但是這似乎只是模塊命名的一部分，因為JEDEC規(guī)范沒有超過DDR5-4800的CL值42。

對于帶寬，其他內(nèi)存制造商已經(jīng)引用了DDR5-4800每個模塊理論上38.4 GB/s的數(shù)據(jù)，他們已經(jīng)看到有效數(shù)字在32 GB/s范圍內(nèi)。這比DDR4-3200上每個通道的20-25GB/s有效速率更高。其他內(nèi)存制造商已經(jīng)宣布，他們將從今年年初開始提供給客戶試用DDR5。

公告中提到，英特爾是這些模塊的主要合作伙伴之一。英特爾已承諾在其Sapphire Rapids Xeon處理器平臺上啟用DDR5，預(yù)計將于2021或2022年末首次發(fā)布。聲明中沒有提到AMD，也沒有任何Arm合作伙伴。

SK Hynix表示，預(yù)計在2022年DDR5將占全球市場的10%，2024年將增至43%。在這一點上，消費者平臺的交叉點有些模糊，因為我們可能只完成了DDR4周期的一半（或不到一半）。通常，當新舊技術(shù)的市場份額相等時，它們之間可能會出現(xiàn)成本攔截，但是DDR5要求的額外電壓調(diào)節(jié)成本很可能會推高模塊成本，從JEDEC模塊的標準電源供應(yīng)擴展到超頻模塊的更強大的解決方案。然而，在這方面，它應(yīng)該使主板更便宜。

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