內(nèi)存模組的類型

? 內(nèi)存模組主要分為 RDIMM、 LRDIMM、 UDIMM 和 SODIMM。 其中 RDIMM、LRDIMM 主要用于服務(wù)器內(nèi)存模組， UDIMM 和 SODIMM 主要用于普通臺(tái)式機(jī)和筆記本。內(nèi)存模組的類型決定了所需的內(nèi)存接口芯片和內(nèi)存模組配套芯片。 ? ? ? 內(nèi)存進(jìn)入 DDR5 新世代，標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)拉動(dòng)相關(guān)芯片需求。與 DDR4 相比， DDR5 的優(yōu)勢(shì)可簡(jiǎn)單地概括為： （ 1）速度更快：DDR5 內(nèi)存的帶寬是 DDR4 的兩倍，起始頻率比 DDR4標(biāo)準(zhǔn)頻率增加 50% （ 2）容量更大：?jiǎn)蝹€(gè)存儲(chǔ)芯片密度是 DDR4 最大密度的 4 倍 （ 3）能耗更低：工作電壓從 1.2V 降低到 1.1V，降低功耗 （ 4）穩(wěn)定性更佳：增加了空比調(diào)節(jié)器(DCA)、片上 ECC、 DRAM 接收 I/O 均衡、 RD 和 WR 數(shù)據(jù)的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)以及內(nèi)部DQS 延遲監(jiān)控等。 ? ? ? ?內(nèi)存接口芯片是 CPU 存取內(nèi)存數(shù)據(jù)的必由通路，主要作用是提升內(nèi)存數(shù)據(jù)訪問的速度及穩(wěn)定性，以匹配 CPU 日益提高的運(yùn)行速度及性能。在 DDR4 世代和 DDR5 初期，內(nèi)存接口芯片只用于服務(wù)器內(nèi)存模組（ RDIMM、 LRDIMM）。目前，內(nèi)存接口芯片按功能可以分為寄存緩沖器（ RCD）和數(shù)據(jù)緩沖器（ DB）。RCD 用來緩沖來自內(nèi)存控制器的地址/命令/控制信號(hào)， DB 用來緩沖來自內(nèi)存控制器或內(nèi)存顆粒的數(shù)據(jù)信號(hào)。在 DDR5 世代，LRDIMM 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)從全緩沖” 1+9“架構(gòu)演化為“ 1+10”架構(gòu)，與 DDR4 相比增加了 1顆 DB。 ? ? ? 在 DDR5 世代，內(nèi)存模組上除了需要內(nèi)存接口芯片，同時(shí)還需要配置內(nèi)存模組配套芯片。根據(jù) JEDEC 組織的定義，服務(wù)器內(nèi)存模組 RDIMM、 LRDIMM 上需要配置三種配套芯片，包括 1 顆 SPD 芯片、 1 顆 PMIC 芯片和 2 顆 TS 芯片；普通臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦的內(nèi)存模組 UDIMM、 SODIMM 上，需要配置兩種配套芯片，包括 1 顆 SPD 芯片和 1 顆PMIC 芯片。在 DDR5 世代，由于電源管理從主板移動(dòng)到內(nèi)存模組上，內(nèi)存模組配套芯片增加了 1 顆 PMIC。

眾所周知，DDR4內(nèi)存作為主流內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)好多年了，不過隨著下一代DDR5內(nèi)存的嶄露頭角，很多準(zhǔn)備裝機(jī)的用戶也開始觀望。時(shí)間不負(fù)“等等黨”，今年7月中旬，JEDEC固態(tài)存儲(chǔ)協(xié)會(huì)正式發(fā)布了DDR5 SDRAM內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，內(nèi)存的新時(shí)代要來了。 根據(jù)規(guī)范，DDR5內(nèi)存的頻率(數(shù)據(jù)傳輸率)起步就是DDR4標(biāo)準(zhǔn)極限的3200MHz，而未來可以達(dá)到6400MHz，是DDR4內(nèi)存的兩倍多，不過按照慣例，實(shí)際產(chǎn)品還會(huì)大大超過這一水準(zhǔn)，據(jù)悉最高更是有望達(dá)到DDR5-8400的水平。同時(shí)電壓從1.2V進(jìn)一步降低至1.1V，而單個(gè)Die的容量為8-32Gb(1-4GB)。 ? DDR5標(biāo)準(zhǔn)公布之后，全球三大DRAM工廠——三星、SK海力士及美光也在第一時(shí)間跟進(jìn)，正式量產(chǎn)DDR5內(nèi)存。 ? 日前，SK海力士宣布，正式發(fā)布全球首款DDR5內(nèi)存，頻率、容量、能效和功能技術(shù)都達(dá)到了全新的高度。 ? 實(shí)際上，SK海力士于2018年11月成功開發(fā)首款16Gb DDR5 DRAM之后，向英特爾等核心客戶提供樣品，并完成了一系列測(cè)試與性能、兼容性驗(yàn)證等程序。這一成果也意味著SK海力士在即將到來的DDR5市場(chǎng)隨時(shí)能夠銷售相關(guān)產(chǎn)品。 ? SK海力士首發(fā)的DDR5內(nèi)存條為面向服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心的RDIMM形態(tài)，基于1Ynm工藝制造的16Gb顆粒，單條容量64GB，而借助TSV硅穿孔技術(shù)，最高可以達(dá)到256GB。 ? 其數(shù)據(jù)傳輸速率起步為4800MHz，最高為5600MHz，其速率相較前一代DDR4最多提升了1.8倍，這也意味著一秒鐘就可以傳輸9部全高清電影。 ? 運(yùn)行電壓則為1.1V，相比DDR4的1.2V更節(jié)能，減少了20%的功耗。 ? 此外，作為RDIMM內(nèi)存條，SK海力士DDR5 DRAM支持ECC調(diào)試功能，可以自行更正1 bit級(jí)的資料錯(cuò)誤，應(yīng)用可靠性號(hào)稱提升20倍。 ? 時(shí)序方面沒有公布，JEDEC規(guī)范中的DDR5-4800對(duì)應(yīng)三種時(shí)序規(guī)格，分別是34-34-34、40-40-40、42-42-42。 ? 需要注意的是，雖然目前DDR5產(chǎn)品已經(jīng)推出，但要產(chǎn)品能夠普及，關(guān)鍵還是在平臺(tái)企業(yè)手上。在這方面AMD及Intel似乎不是很積極。其中，AMD明年的Zen3架構(gòu)確定是AM4兼容，會(huì)繼續(xù)支持DDR4內(nèi)存，而Intel在2020、2021年還會(huì)繼續(xù)推14nm處理器，也沒可能升級(jí)DDR5。 ? 不過相較消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，服務(wù)器市場(chǎng)應(yīng)該是較快用上DDR5產(chǎn)品的領(lǐng)域。Intel下下代服務(wù)器平臺(tái)Sapphire Rapids將會(huì)第一個(gè)支持DDR5內(nèi)存，同時(shí)支持PCIe 5.0總線、CXL 1.1異構(gòu)互聯(lián)協(xié)議等等，并延續(xù)Intel的內(nèi)置人工智能加速策略，支持最新的深度學(xué)習(xí)加速指令A(yù)MX(高級(jí)矩陣擴(kuò)展)，2021年下半年開始發(fā)貨。 ? ? 至于消費(fèi)平臺(tái)，明年年底或后年上半年的Alder Lake 12代酷睿有望首發(fā)支持DDR5，最高頻率4400MHz，最大系統(tǒng)容量128GB，同時(shí)繼續(xù)支持DDR4。 ? 值得提的是，雖然DDR5市場(chǎng)可能成熟得較晚，但未來的普及速度可能會(huì)較DDR4更快。根據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)Omdia的數(shù)據(jù)顯示，DDR5內(nèi)存的市場(chǎng)需求將在2021年開始出現(xiàn)，2022年全球份額將突破10％，2024年即可達(dá)43％。相信屆時(shí)無論是技術(shù)還是產(chǎn)品方面，DDR5的成熟終將為存儲(chǔ)市場(chǎng)再次注入新的生命力。 ? DRAM 內(nèi)存入門手冊(cè)（大內(nèi)存技術(shù)在行業(yè)中的實(shí)踐和內(nèi)存技術(shù)：內(nèi)存測(cè)試和測(cè)量挑戰(zhàn)）概括介紹了 DRAM 的概念，展示了 DRAM 可能的未來發(fā)展方向，并概括了怎樣通過驗(yàn)證來改善內(nèi)存設(shè)計(jì)。