從最近Intel、AMD等大廠的服務(wù)器CPU最新發(fā)布來推斷，DDR5在服務(wù)器市場(chǎng)的滲透率有望進(jìn)一步提高，進(jìn)入放量期。而為了迎合未來服務(wù)器高速大帶寬的應(yīng)用需求，內(nèi)存接口相關(guān)的技術(shù)迭代同樣也在積極跟進(jìn)。近日，Rambus發(fā)布了其最新的第3代DDR5 RCD，將DDR5 DIMM的數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)一步提升到了6400MT/s，為未來CPU以及服務(wù)器應(yīng)用的穩(wěn)定發(fā)展提供了更好的技術(shù)支持。

DDR5 DIMM：迎合未來服務(wù)器高速大帶寬需求

服務(wù)器的快速發(fā)展給DDR5內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)提出了新的要求，包括更大的容量、更高的帶寬、64字節(jié)高速緩存行中具有相同的內(nèi)存讀取粒度、更好的可靠性、可用性和可維護(hù)性（RAS）能力，再達(dá)到上述要求的同時(shí)，還要保證內(nèi)存工作在冷卻功率范圍內(nèi)（約15W/DIMM），此外還要進(jìn)一步縮短其啟動(dòng)時(shí)間。

為了實(shí)現(xiàn)上述新的要求，DDR5 DIMM相比前代有了重新設(shè)計(jì)，從DDR4中的33位SDR，到DDR5中采用了10位DDR雙子通道的協(xié)議和方案。之前的DDR4的RDIMM通常是單通道的，采用8位子通道傳輸數(shù)據(jù)，在兩側(cè)配備了ECC，一共具備72位寬的數(shù)據(jù)通道，包括64位數(shù)據(jù)和8位ECC。DDR5 RDIMM則對(duì)CA總線進(jìn)行了升級(jí)，采用了16位的突發(fā)長(zhǎng)度，每個(gè)DIMM有兩個(gè)通道，每個(gè)子通道是40位，包括32位數(shù)據(jù)和8位 ECC，分別負(fù)責(zé)不同的任務(wù)。

DDR5將PMIC的位置從主板上移動(dòng)到了卡上，在工作電壓上，從DDR4 DIMM的1.2V降低到了1.1V，從而進(jìn)一步優(yōu)化了功耗，并且保持包宿運(yùn)行時(shí)的電壓精度穩(wěn)定。另外在引腳數(shù)量上，DDR5的DIMM也有所增加。

總結(jié)來看，DDR5的內(nèi)存帶寬是DDR4的兩倍。如果以最初的4800Mhz傳輸速率來計(jì)算，比DDR4的3200Mhz提升了50%。除了性能上的顯著提升，DDR5內(nèi)存在容量、穩(wěn)定性和省電效率等方面也取得了不錯(cuò)的進(jìn)步。

從DDR4到DDR5的進(jìn)化過程中，內(nèi)存顆粒和內(nèi)存控制芯片的升級(jí)尤為關(guān)鍵，但不可忽視的是，內(nèi)存接口芯片的技術(shù)創(chuàng)新同樣重要，像RCD、SPD HUB、TS這些內(nèi)存接口芯片，同樣也要按照新的規(guī)范和技術(shù)要求，才能夠?qū)崿F(xiàn)DDR5 DIMM的性能發(fā)揮。

第3代DDR5 RCD：速率帶寬進(jìn)一步提升高（6400MT/s）

RCD全稱Registered Clock Driver（寄存器時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器），是服務(wù)器內(nèi)存 RDIMM 和 LRDIMM 的核心組件。RCD是服務(wù)器CPU和內(nèi)存之間的通信中樞，通過接收CPU的指令，然后發(fā)送到DIMM上的各個(gè)內(nèi)存芯片。數(shù)據(jù)信號(hào)需要在 RCD 上停留一個(gè)時(shí)鐘周期，然后在下一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿從 RCD 傳輸?shù)?DIMM。 這導(dǎo)致指令花費(fèi)一個(gè) CPU 周期更長(zhǎng)的時(shí)間，但緩沖減少了 CPU 內(nèi)存控制器的壓力，并有助于提高信號(hào)完整性。

從2016年開始，Rambus就通過內(nèi)存接口芯片（DDR5 DIMM Chipset）技術(shù)創(chuàng)新，持續(xù)不斷地推進(jìn)DDR5的迭代和性能演進(jìn)。前幾個(gè)月，一些新的服務(wù)器CPU的發(fā)布，進(jìn)一步提升了數(shù)據(jù)傳輸速率，因此DDR5 DIMM也需要進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，從而縮短啟動(dòng)時(shí)間，共同實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整體性能的提升。近日Rambus發(fā)布第三代DDR5 RCD產(chǎn)品，進(jìn)一步提升了DDR5 DIMM的傳輸速率，從第二代的5600MT/s提升到了6400MT/s；帶寬也從上一代的44.8GB/s提升到了51.2GB/s；時(shí)鐘頻率也從上一代的2.8GHz進(jìn)一步提升到了3.2GHz。通過第3代DDR5 RCD性能的大幅提升，從而為數(shù)據(jù)中心的更多完整應(yīng)用場(chǎng)景提供支持。

據(jù)Rambus內(nèi)存互連芯片業(yè)務(wù)部門產(chǎn)品營(yíng)銷副總裁John Eble介紹，Rambus DDR5 RCD產(chǎn)品的核心優(yōu)勢(shì)是可以進(jìn)一步優(yōu)化服務(wù)器的設(shè)計(jì)以及性能，不論是單服務(wù)器主板，還是雙CPU系統(tǒng)，都可以獲得優(yōu)化。RCD產(chǎn)品隨著不斷優(yōu)化迭代，信號(hào)完整性會(huì)變得更好，DIMM和CPU之間的信號(hào)完整性會(huì)更加優(yōu)秀。RCD性能提升同時(shí)也可以進(jìn)一步降低DRAM的相關(guān)工作負(fù)載。在DIMM整體的電力輸送、系統(tǒng)管理和遙測(cè)技術(shù)支撐上，第3代DDR5 RCD也有更好的表現(xiàn)。

新的應(yīng)用需求和創(chuàng)新技術(shù)，將引領(lǐng)服務(wù)器市場(chǎng)增長(zhǎng)

從去年第三季度開始，PC市場(chǎng)下滑嚴(yán)重，服務(wù)器市場(chǎng)也受到了一定的影響，內(nèi)存的需求也有一些變化。但觀察歷史，內(nèi)存市場(chǎng)本身就是周期性很強(qiáng)的、不斷波動(dòng)和成長(zhǎng)的市場(chǎng)。而且從去年年底到現(xiàn)在大火的ChatGPT的概念，也為服務(wù)器內(nèi)存市場(chǎng)帶來了新的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。

據(jù)Rambus大中華區(qū)總經(jīng)理蘇雷分享，ChatGPT需要海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度的機(jī)器學(xué)習(xí)，從而完成一個(gè)訓(xùn)練的模型和推理。所以ChatGPT比較特殊的點(diǎn)就是依賴于更高的算力，這方面的算力更多是趨向于矩陣類和卷積類的計(jì)算。對(duì)內(nèi)存的需求體現(xiàn)在訓(xùn)練和推理AI芯片上，或是對(duì)加速模塊里的內(nèi)存帶寬有一定需求。而在這方面，Rambus有先進(jìn)的HBM技術(shù)和解決方案，繼DDR的技術(shù)之后，HBM也會(huì)是這個(gè)領(lǐng)域重要的推力。

John Eble認(rèn)為，像ChatGPT這樣的人工智能應(yīng)用將可能需要一種多管齊下的解決方案，首先就是像DDR5應(yīng)用的快速發(fā)展。同時(shí)CXL也是另外一項(xiàng)非常重要的配合性技術(shù)，在未來的服務(wù)器中具有許多潛在的優(yōu)勢(shì)，可以以有效和可擴(kuò)展的方式增加內(nèi)存、容量和帶寬。據(jù)悉，CXL技術(shù)帶來的池化應(yīng)用或?qū)⒏淖冋麄€(gè)數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)，而CXL技術(shù)是和內(nèi)存技術(shù)相關(guān)聯(lián)的，未來數(shù)據(jù)中心將會(huì)同時(shí)出現(xiàn)其他不同的內(nèi)存方案，并且進(jìn)一步與DDR5主內(nèi)存方案構(gòu)成補(bǔ)充。未來整個(gè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用當(dāng)中，可能會(huì)是一個(gè)混合式的多方案并存的狀態(tài)。

縱觀整個(gè)內(nèi)存市場(chǎng)，預(yù)計(jì)到今年下半年會(huì)出現(xiàn)一些回暖跡象。而基于最近一系列支持新內(nèi)存的CPU的發(fā)布，預(yù)計(jì)服務(wù)器DDR5將在2023年出現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)。IDC的調(diào)研數(shù)據(jù)表示，DDR5的拐點(diǎn)可能會(huì)在2024年上半年出現(xiàn)。綜合技術(shù)和應(yīng)用兩個(gè)方向來看：在技術(shù)方面，對(duì)更大的內(nèi)存、容量和帶寬的巨大需求；以及在新興應(yīng)用層面，對(duì)于云計(jì)算、HPC、AI機(jī)器學(xué)習(xí)的工作負(fù)載增加；都會(huì)使服務(wù)器市場(chǎng)繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭。

結(jié)語

第3代DDR5 RCD的發(fā)布，為服務(wù)器應(yīng)用帶來了更高的性能，進(jìn)一步降低了數(shù)據(jù)中心客戶的總體擁有成本（TCO）。此次Rambus最新一代RCD產(chǎn)品的發(fā)布，是對(duì)其RCD產(chǎn)品系列、以及DDR5 DIMM Chipset的重要拓展，該新產(chǎn)品預(yù)計(jì)將會(huì)在2024年開始出貨，并在2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。