? 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(lèi)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(fǎng)問(wèn)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(lái)緩沖來(lái)自?xún)?nèi)存控制器的地址/命令/控制信號(hào), DB 用來(lái)緩沖來(lái)自?xún)?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(guò)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(hù)也開(kāi)始觀(guān)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(lái)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(lái)可以達(dá)到6400MHz,是DDR4內(nèi)存的兩倍多,不過(guò)按照慣例,實(shí)際產(chǎn)品還會(huì)大大超過(guò)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(chǎng)——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(kāi)發(fā)首款16Gb DDR5 DRAM之后,向英特爾等核心客戶(hù)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(lái)的DDR5市場(chǎng)隨時(shí)能夠銷(xiāo)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(chēng)提升20倍。 ? 時(shí)序方面沒(méi)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(méi)可能升級(jí)DDR5。 ? 不過(guò)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(xiàn)、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(kāi)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(lái)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(kāi)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(wú)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(mén)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(lái)發(fā)展方向,并概括了怎樣通過(guò)驗(yàn)證來(lái)改善內(nèi)存設(shè)計(jì)。
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原文標(biāo)題:從DDR4到DDR5發(fā)生了什么?
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