隨著數(shù)據(jù)中心工作負載不斷增加、演進,對數(shù)據(jù)中心的性能要求也持續(xù)地快速增長,進而要求更大的內(nèi)存帶寬和容量。為了滿足這些工作負載的基本需求,提高服務器內(nèi)存解決方案的性能,DDR5 生態(tài)系統(tǒng)正在變得越來越重要。
IDC內(nèi)存半導體部門副總裁Soo-Kyoum Kim表示:“DDR5大幅提升了計算系統(tǒng)的性能。隨著數(shù)據(jù)中心應用更加頻繁地要求越來越高的內(nèi)存帶寬,DDR5生態(tài)系統(tǒng)將成為提升下一代數(shù)據(jù)中心性能提升這一基本需求的關(guān)鍵?!?/p>
高速服務器內(nèi)存接口芯片組加速創(chuàng)新
高速服務器內(nèi)存接口芯片組也由此迎來了重大機遇,優(yōu)化服務器內(nèi)存架構(gòu)設計、提升服務器內(nèi)存模塊的性能,對于提高整體服務器性能和可靠性非常關(guān)鍵。
Rambus在提升服務器內(nèi)存解決方案性能、滿足每一代服務器平臺內(nèi)存需求的道路上在不斷突破。今年2月,Rambus推出了6400 MT/s DDR5寄存時鐘驅(qū)動器(RCD),并向各大DDR5內(nèi)存模塊(RDIMM)制造商提供樣品。相比第一代 4800 MT/s解決方案,Rambus 第三代6400 MT/s DDR5 RCD的數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬提高了33%,使數(shù)據(jù)中心服務器的主內(nèi)存性能達到了一個新的水平。該產(chǎn)品的延遲和功耗均達到業(yè)內(nèi)領先水平,其經(jīng)過優(yōu)化的時序參數(shù)將提高RDIMM的裕量。
Rambus內(nèi)存互連芯片業(yè)務部門產(chǎn)品營銷副總裁John Eble指出,服務器的快速發(fā)展帶來了更高的容量,但同時也帶來了挑戰(zhàn),例如:對每個CPU的插槽帶來了更高的帶寬需求;必須要保證在64字節(jié)高速緩存行中相同的內(nèi)存讀取粒度;在RAS性能方面,包括可靠性、可用性和可維護性等,都要得到提升;包括像SECDED這樣的單錯校正和雙錯檢測,以及像chipkill等技術(shù),都是必須要做到的。面對更大的容量和更高的帶寬,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)?這其實對新的服務器帶來了很大挑戰(zhàn)。
隨著CPU核心數(shù)量和計算性能的持續(xù)增加,內(nèi)存帶寬和容量也必須成比例地擴展,這是DDR5推出的根本動力所在。而DDR5最亮眼的部分,就是速度比已經(jīng)“超級快”的DDR4還要快。與DDR4內(nèi)存最高3.2Gbps的傳輸速度相比,全新DDR5內(nèi)存的最高傳輸速率可達8.4Gbps。此外,DDR5也改善了雙列直插式內(nèi)存模塊(DIMM)的工作電壓,將供電電壓從DDR4的1.2V降至1.1V,進一步提升了內(nèi)存的能效表現(xiàn)。
其次,隨著接口內(nèi)存、以及接口IP產(chǎn)品速度的提升、容量的進一步增加,還必須進一步縮短它的啟動時間。
John Eble解釋說,Rambus DDR5內(nèi)存接口芯片包含RCD、串行檢測(SPD)集線器和溫度傳感器,對于提升領先服務器的性能水平十分重要。憑借DDR5內(nèi)存,RDIMM更智能,同時將數(shù)據(jù)傳輸速度提升了一倍以上,容量達到DDR4 RDIMMs的四倍,內(nèi)存和電源效率也有所提高。
據(jù)介紹,全新推出的DDR5 RCD Gen3產(chǎn)品,與第一代相比數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬可以提高33%,同時也進一步擴展了Rambus在DDR5內(nèi)存接口芯片方面的全部產(chǎn)品陣容。迄今為止,Rambus在這方面的產(chǎn)品包括:4800MT/s的DDR5 RCD Gen1,5600MT/s的DDR5 RCD Gen2,以及6400MT/s 的DDR5 RCD Gen3。
應對DDR演進挑戰(zhàn)
面向DDR每個世代的演進挑戰(zhàn),John Eble指出,RCD是關(guān)鍵的控制面板芯片,它將命令、地址信號和時鐘分配給DIM上的DRAM設備。Rambus正在不斷提高其DDR5解決方案的性能,以滿足更高的帶寬需求,最新推出的第三代RCD以6400 MT/s的傳輸速度運行就是證明。
除了RCD的帶寬挑戰(zhàn),此外,還有兩個關(guān)鍵接口的信號完整性問題:第一個接口是CPU到RCD,這是一個DDR接口,通過DDR5 DIMM連接器運行,在2個DIMM通道系統(tǒng)中可能有2個RCD負載。
第二個接口是從RCD到DRAM,這是在DIMM上。RCD到DRAM這個接口不管是從布線,還是到支持最高10個相關(guān)外插式設備的總線,還是CA總線,這些都是非常重要的考慮方向,且關(guān)鍵問題還包括管理功耗和成本。
Rambus大中華區(qū)總經(jīng)理蘇雷表示,Rambus非常大的優(yōu)勢是在信號完整性方面,因此在提供DDR5內(nèi)存接口芯片的時候,能夠以高性能的設計裕度,去滿足模組制造商在設計制造DDR5時的需求,便于他們更輕松地設計制造產(chǎn)品。此外,Rambus內(nèi)存接口芯片產(chǎn)品包括RCD、SPD、TS等,均來自于自研,因此更懂得產(chǎn)品的Know-how。
其次,Rambus可以提供有競爭力的價格、以及高效的技術(shù)支持,幫助客戶設計出高質(zhì)量的、有競爭力產(chǎn)品,并縮短上市時間。
今年下半年內(nèi)存市場有回暖態(tài)勢
如何預測2023年整體內(nèi)存市場的情況?John Eble表示,兩年前其實在PC市場就受到了比較大的波及和影響。當時服務器市場表面上沒有受到什么影響,依舊還是在成長,但現(xiàn)在回過頭來分析,其實服務器市場也并不能夠獨善其身,也是受到了當時的負面影響。
不過,考慮到內(nèi)存市場過去的發(fā)展動向和趨勢,本身就是一個不斷波動和成長的市場,過去經(jīng)歷過低谷,也還是成功爬坡和恢復了。他認為2023年的內(nèi)存市場,本身還是伴隨著很大的不確定性。但是綜合觀點還是認為,2023年下半年內(nèi)存市場會有回暖的態(tài)勢。
他強調(diào),服務器市場盡管短期存在一些波動,但是鑒于對更大的內(nèi)存、容量和帶寬的巨大需求,包括云計算、HPC、AI/機器學習等類型的工作負載需求旺盛,因此從長期來看,服務器市場依舊是非常強勁和穩(wěn)健的。