DDR 5將開啟新時代

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現代計算機的參數表單證明了過去十年技術進步的進展有多遠。從允許製造商創建更多便攜式設備的新規格尺寸,到時鐘速率和內存速度的提高,計算能力的提高為開發新產品和服務提供了機會。現在,DDR5 SDRAM(雙倍速率同步動態隨機存儲器 5) 是新款內存開發產品,將有助於開啟新的性能水平。


DDR 5將開啟新時代


瞭解 DDR5


作為 DDR4 的後繼者,DDR5 是下一代同步動態隨機存取存儲器 (SDRAM)。DDR 存儲器可在單個時鐘週期內發送和接收兩次數據信號,並允許更快的傳輸速率和更高的容量。
雖然 DDR 內存中的大多數開發都是適度的增量,重點是性能改進以滿足服務器和個人計算機應用程序要求,但從 DDR4 到 DDR5 的跨越是一個更大的飛躍。在需要更多帶寬的驅動下,DDR5 在強大的封裝中帶來了全新的架構。


迎接挑戰


計算能力的迅速發展使中央處理器製造商努力提供儘可能多的核心數量。不久前,個人計算機用戶只能期待 4 核芯片。現在,大多數中央處理器製造商會提供 6 核中端芯片和 12 核高端芯片。對於服務器解決方案,製造商們提供多達 64 內核。當前服務器內存解決方案(如 DDR4)不能滿足這些高核計數中央處理器的帶寬需求。


信號完整性、電源傳輸和佈局複雜性限制了每個內核的內存帶寬進度。要釋放下一代中央處理器的強大功能,需要新的內存架構,以符合其更高的每核帶寬要求。這是開發 DDR5 SDRAM 解決方案的主要驅動力。



下一代電源和能效


為滿足下一代中央處理器的需求,DDR5 帶來了更高的數據速率、更低的能耗和更高的密度。DDR5 發佈後的最大數據速率為 4800MT/s(百萬次/秒),而 DDR4 為 3200MT/s。系統級仿真中的並行比較顯示,DDR5 的有效帶寬約為 DDR4 的 1.87 倍。
DDR5 將突發長度增加到 BL16,約為 DDR4 的兩倍,提高了命令/地址和數據總線效率。相同的讀取或寫入事務現在提供數據總線上兩倍的數據,同時限制同一存儲庫內輸入輸出/陣列計時約束的風險。此外,DDR5 使存儲組數量翻倍,這是通過在任意給定時間打開更多頁面來提高整體系統效率的關鍵因素。所有這些因素都意味著更快、更高效的內存以滿足下一代計算的需求。但是,DDR5 不僅提高了性能,還提高了可擴展性。


下一代計算的可擴展性


經過優化的 DRAM 核心計時和晶片內糾錯碼是提高 DDR5 可擴展性的兩個主要因素。雖然內存架構逐年擴展,但它的代價是 DRAM 單元電容的下降和位線接觸電阻的增加。DDR5 解決了這些缺點,並允許通過優化的核心計時進行更可靠的擴展,這對於確保有足夠的時間在 DRAM 單元中寫入、存儲和檢測電荷至關重要。
晶片內糾錯碼 (ECC) 通過輸出數據之前在讀取命令期間執行更正,提高了數據完整性並減少了系統糾錯負擔。DDR5 還引入了錯誤檢查清理,其中 DRAM 將在發生錯誤時讀取內部數據並寫回已更正的數據。


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