DDR5可望成為下一代主流存儲器接口？

　　存儲器頻寬與密度都比目前DDR4更高2倍的DDR5存儲器介面芯片來了，預計最快在2019年量產(chǎn)，為服務器的主存儲器帶來更高效能與功率管理…

　　存儲器世代即將來到DDR5 (第五代雙倍數(shù)據(jù)率)的時代!

　　Rambus最近宣布在其實驗室中開發(fā)出DDR5的可用芯片——DDR5是動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)雙列直插式存儲器模組(DIMM)的下一代重要介面。預計從2019年開始，暫存時脈驅(qū)動器與數(shù)據(jù)緩沖器可望有助于為服務器倍增主存儲器的傳輸速率，而且也引發(fā)了對于未來運算的爭論。

　　美國聯(lián)合電子裝置工程委員會(JEDEC)標準組織計劃在明年6月之前宣布以DDR5規(guī)格作為下一代服務器的預設存儲器介面。然而，有些分析師指出，DDR5出現(xiàn)的時機，將會在持久型存儲器(即儲存級存儲器)、新式電腦架構(gòu)與芯片堆疊等均陸續(xù)更新替代方案之際。

　　Rambus產(chǎn)品行銷副總裁Hemant Dhulla表示：“據(jù)我們所知，這是至今第一個在實驗室中開發(fā)出實際可行的DDR5 DIMM芯片組，預計可在2019年量產(chǎn)。我們希望率先使其上市，并協(xié)助我們的合作伙伴推出該技術?！?/p>

　　DDR5預計可支持高達6.4Gbits/s的數(shù)據(jù)率，傳輸頻寬最高達51.2 GBytes/s，分別較目前的DDR4支持的3.2Gbits數(shù)據(jù)率與25.6GBytes/s傳輸頻寬提高一倍。升級后的新版本將使64位元鏈路的運作壓從1.2V降低至1.1V，并使突發(fā)周期(BL)從8位元進展至16位元。此外，DDR5可還讓電壓穩(wěn)壓器安裝于該記憶卡，而不必再加進主板中。

　　下一代服務器DIMM緩沖器芯片瞄準DDR5存儲器應用(來源：Rambus)

　　同時，CPU供應商預計將使其處理器的DDR通道數(shù)從12個擴增到16個通道，從而可能使主存儲器的容量從現(xiàn)有的64GB提高到128GB。

　　預計DDR5將最先出現(xiàn)在執(zhí)行大型數(shù)據(jù)庫的高性能系統(tǒng)，或是諸如機器學習等具有龐大存儲器容量需求的應用中。Dhulla表示，雖然有些服務器可能會延遲達6個月才采用DDR5，“但這只不過是幾季的時間罷了，并不是好幾年……每個人都想要更大容量的存儲器?！?/p>

　　當今大約有90%的服務器都采用暫存或降低負載的DIMM——這些DIMM則采用暫存器時脈以及數(shù)據(jù)緩沖器。這些芯片通常由Rambus、IDT和Montage等公司以不到5美元的價格銷售。

　　替代型存儲器崛起

　　DDR5標準出現(xiàn)的時間，大約就是JEDEC為支持一系列DRAM與持久型存儲器組合的存儲器模組發(fā)布NVDIMM-p (非揮發(fā)性DIMM)介面之際。英特爾(Intel)表示將在明年推出采用其3D XPoint芯片的服務器DIMM;其他公司也預計將推出采用3D NAND的NVDIMM-p存儲器。

　　相較于傳統(tǒng)的DRAM模組，新版存儲器預計將在密度和延遲方面更具優(yōu)勢。不過，預計其價格也將會更高，而DRAM可望維持原始速度的優(yōu)勢。

　　DDR5介面芯片的存儲器頻寬與密度都比DDR4更高2倍(來源：Rambus)

　　市場研究公司W(wǎng)ebFeet Research總裁Alan Niebel表示：“市場將會非常需要DDR5...但它仍然是DRAM，而且也很耗電。它推動了傳統(tǒng)的馮·諾伊曼(Von Neuman)系統(tǒng)進展，但我們?nèi)匀恍枰掷m(xù)推出持久型存儲器替代方案，以及新的運算模式?！?/p>

　　事實上，Hewlett-Packard Enterprise (HPE)已經(jīng)發(fā)布了一款采用Gen-Z存儲器介面的原型系統(tǒng)。Gen-Z是在今年8月才推出的全新存儲器架構(gòu)。

　　WebFeet首席分析師Gil Russell表示：“許多人并不看好DDR5能成為下一代的存儲器介面?！?/p>

　　DRAM的制程技術微縮正趨近于其核心電容器的實體限制，這使得Russell等業(yè)界分析師預期這種存儲器設計將在未來的5至10年內(nèi)終結(jié)。他強調(diào)，更高的錯誤率必須在芯片上建置糾錯程式碼的電路。

　　然而，存儲器領域“是一個真正進展緩慢的領域?！盧ussell說：“要讓DIMM獲得市場的認可，大概就得花一年的時間，而且大家總想要以盡可能最低的成本導入。”

　　同時，為了進一步提高速度與密度，AMD和Nvidia的高階繪圖處理器(GPU)已經(jīng)改用高頻寬的存儲器芯片堆疊了。Rambus的Dhulla指出，芯片堆疊仍然是一種昂貴的途徑，僅限于用在高階的GPU、FPGA以及通訊ASIC。

　　Dhulla表示，“DDR5顯然是開啟大量機會的理想途徑。但目前業(yè)界較大的爭論焦點是在DDR5之后以及2023年以后將如何發(fā)展。因此，我們的實驗室也正著眼于多種替代方案?！?/p>