隨著數據中心工作負載不斷增加、演進,對數據中心的性能要求也持續(xù)地快速增長,進而要求更大的內存帶寬和容量。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。隨著數據中心應用更加頻繁地要求越來越高的內存帶寬,DDR5生態(tài)系統(tǒng)將成為提升下一代數據中心性能提升這一基本需求的關鍵?!?/p>
高速服務器內存接口芯片組加速創(chuàng)新
高速服務器內存接口芯片組也由此迎來了重大機遇,優(yōu)化服務器內存架構設計、提升服務器內存模塊的性能,對于提高整體服務器性能和可靠性非常關鍵。
Rambus在提升服務器內存解決方案性能、滿足每一代服務器平臺內存需求的道路上在不斷突破。今年2月,Rambus推出了6400 MT/s DDR5寄存時鐘驅動器(RCD),并向各大DDR5內存模塊(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的數據傳輸速率和帶寬提高了33%,使數據中心服務器的主內存性能達到了一個新的水平。該產品的延遲和功耗均達到業(yè)內領先水平,其經過優(yōu)化的時序參數將提高RDIMM的裕量。
Rambus內存互連芯片業(yè)務部門產品營銷副總裁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,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品的運行維持在正確的冷卻功率范圍之內?這其實對新的服務器帶來了很大挑戰(zhàn)。
隨著CPU核心數量和計算性能的持續(xù)增加,內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“超級快”的DDR4還要快。與DDR4內存最高3.2Gbps的傳輸速度相比,全新DDR5內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,進一步提升了內存的能效表現。
其次,隨著接口內存、以及接口IP產品速度的提升、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內存,RDIMM更智能,同時將數據傳輸速度提升了一倍以上,容量達到DDR4 RDIMMs的四倍,內存和電源效率也有所提高。
據介紹,全新推出的DDR5 RCD Gen3產品,與第一代相比數據傳輸速率和帶寬可以提高33%,同時也進一步擴展了Rambus在DDR5內存接口芯片方面的全部產品陣容。迄今為止,Rambus在這方面的產品包括: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,且關鍵問題還包括管理功耗和成本。
Rambus大中華區(qū)總經理蘇雷表示,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品。此外,Rambus內存接口芯片產品包括RCD、SPD、TS等,均來自于自研,因此更懂得產品的Know-how。
其次,Rambus可以提供有競爭力的價格、以及高效的技術支持,幫助客戶設計出高質量的、有競爭力產品,并縮短上市時間。
今年下半年內存市場有回暖態(tài)勢
如何預測2023年整體內存市場的情況?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,過去經歷過低谷,也還是成功爬坡和恢復了。他認為2023年的內存市場,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年下半年內存市場會有回暖的態(tài)勢。
他強調,服務器市場盡管短期存在一些波動,但是鑒于對更大的內存、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。