Cadence公司發(fā)布了關于即將發(fā)布的DDR5市場版本以及技術的進展

JEDEC還沒有正式發(fā)布DDR5規(guī)范，但是DRAM制造商和SoC設計人員正在全力準備DDR5的發(fā)布。Cadence公司早在2018年就對這項新技術進行了宣傳，并在之后發(fā)布了臨時DDR5 IP （DDR5控制器和PHY）的商業(yè)版本。最近，該公司發(fā)布了一些關于即將發(fā)布的DDR5市場版本以及這項技術的進展。

DDR5平臺準備就緒

在SoC方面，AMD的EPYC Genoa和英特爾的Xeon Sapphire Rapids在2021 ~ 2022年發(fā)布時將支持DDR5 DRAM。據(jù)稱，Cadence的臨時DDR5 IP有十幾個設計參數(shù)。因此，在不同的開發(fā)階段，現(xiàn)在有超過12個支持DDR5的SoC。這些片上系統(tǒng)中的一些將較早推出，而某些將在稍后推出，但是很明顯，SoC開發(fā)人員對這種技術有濃厚的興趣。

Cadence確信它的DDR5控制器和PHY都符合正式的JEDEC規(guī)范，所以使用它的IP的SoC將與即將到來的DDR5內(nèi)存模塊兼容。

Cadence的DDR5測試板上的一個模塊

Cadence公司DRAM IP營銷總監(jiān)馬克·格林伯格表示：

“密切參與JEDEC工作組的一個優(yōu)勢是我們將深入了解標準將如何發(fā)展。我們是一個控制器和PHY供應商，可以預測最終標準化過程中的任何潛在變化。在標準化的早期，我們能夠采用正在開發(fā)的標準元素，并與我們的合作伙伴一起得到早期的工作芯片。隨著標準的發(fā)布，有更多的證據(jù)表明我們的IP將支持符合標準的DDR5設備。”

入門級16gb DDR5-4800

向DDR5的過渡對DRAM制造商來說是一個重大挑戰(zhàn)，因為這些芯片將同時提高容量、數(shù)據(jù)傳輸速率、有效性能同時降低功耗。此外，DDR5有望使堆疊多個DRAM設備變得更加容易，從目前的情況來看，這將會增加服務器中的DRAM容量。

美光和海力士已經(jīng)向合作伙伴公布了基于其16Gb芯片的DDR5內(nèi)存模塊樣品。三星尚未正式公布，但我們從其ISSCC 2019聲明中得知，該公司已經(jīng)在內(nèi)部準備和評估其16Gb的DDR5設備和模塊有一段時間了。無論如何，DDR5可能會由三個主要的DRAM生產(chǎn)商發(fā)布。

Cadence相信，DDR5 ramp將以4800 MT/sec/pin數(shù)據(jù)傳輸速率（SK Hynix公司在2020年CES上的DDR5-4800模塊展示會間接證實了這一點）的16Gb DRAM啟動。在此基礎上，DDR5將向兩個方向發(fā)展：容量和性能。在容量方面，DDR5將增加到24Gb和32Gb。在性能方面，Cadence預計DDR5將在DDR4-4800發(fā)布后的12 - 18個月內(nèi)達到5200 MT/sec/pin數(shù)據(jù)速率，之后的12 - 18個月內(nèi)達到5600 MT/s，因此DDR5在服務器上的性能將會非常規(guī)律的提升。

在客戶端，很多情況將取決于控制器和內(nèi)存模塊供應商，但是發(fā)燒級DIMM肯定會比服務器中使用的DIMM更快。

格林伯格先生表示：“DDR4今年就已經(jīng)達到了3200家。DDR速度等級的采用非常緩慢。下一步是DDR5。這是比特率性能的一個巨大飛躍。之后會保持12-18個月，然后逐漸提升到5200和5600。大概每隔12-18個月就會有一次提升?！?/p>

從DDR4-3200到DDR5-4800的這跨越將帶來巨大的性能提升，但是對于服務器來說，遠不止于此。由于16 Gb芯片，內(nèi)部DDR5架構優(yōu)化，新的服務器架構以及RDIMM的使用，具有256 GB DDR5模塊的單插槽系統(tǒng)的時延將獲得不錯的性能提升。

格林伯格先生說：“很多這樣的機器在一個處理器上有8個通道，每個通道都有512 GB，這使得4 TB的內(nèi)存機器可以在100納秒內(nèi)訪問任何字節(jié)。如果一個數(shù)據(jù)庫索引是4TB，可以想象能支持多少數(shù)據(jù)庫?！?/p>

目前，AMD的EPYC“羅馬” CPU已經(jīng)具有八個內(nèi)存通道，并且使用256 GB RDIMM，每個插槽最多支持4 TB DDR4 DRAM，具有低延遲的特性，但在DDR5的速度下則無法使用。同時，支持LRDIMM的系統(tǒng)每個插槽最多可具有4.5 TB，但要付出額外的延遲。

DDR5今年出貨？

如上所述，AMD的Genoa和英特爾的Sapphire Rapids要到2021年下半年或2022年初才發(fā)布，但Cadence似乎很樂觀，他們認為“ 2020年將是DDR5的一年”。從Cadence的角度來看，這可能意味著要真正淘汰支持DDR5的SoC，但是該公司的內(nèi)部分析表明，預計DRAM供應商今年將開始實際銷售DDR5存儲器。

內(nèi)存制造商傾向于在平臺普遍可用之前開始大量新型DRAM的出貨。同時，在AMD的Genoa和Intel的Sapphire Rapids看來提前一年發(fā)貨，有領先于AMD和Intel的支持DDR5的SoC即將上市。系統(tǒng)制造商需要時間測試DDR5模塊并在主要產(chǎn)品發(fā)布之前產(chǎn)生庫存。

無論如何，如果DDR5規(guī)范處于最終草案階段，即使沒有發(fā)布的標準，大型DRAM制造商也有可能開始批量生產(chǎn)。從理論上講，SoC開發(fā)人員也可以在此階段將其設計發(fā)送到制造部門。同時，很難想象在沒有主要CPU供應商支持的情況下DDR5會在2020年至2021年占領可觀的市場份額。
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