8Gbps DDR5內存來襲，聯(lián)合設計是否會成為常態(tài)？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/周凱揚）在服務器面臨的內存容量和帶寬限制下，不少新設計的服務器都選了集成多個DIMM內存插槽，將單個服務器的最高內存擴充至TB級，力求打破“內存墻”。DIMM這種內存模塊基于原生的64位數(shù)據(jù)通道，可以提供更快的速率，也隨著DDR4、DDR5等內存標準的發(fā)展，迎來了更大的帶寬。

根據(jù)Exactitude Consultancy的統(tǒng)計，從2021年到2026年，全球DIMM市場將實現(xiàn)22%的年復合增長率，總市值在2026年突破100億美元。三星、SK海力士、美光等廠商也都紛紛在近年推出新品，爭搶快速增長的服務器市場份額，除了自身跟進CXL等新技術的同時，也有的廠商選了與CPU、SPD廠商聯(lián)手提升內存性能。

DDR5 DIMM

2021年7月，JEDEC發(fā)布了JESD79-5這一DDR5 SDRAM標準，這也昭示著服務器內存正式開始轉向DDR5 DIMM。在新的標準中，DDR5內存接口芯片改善了從主機內存控制器發(fā)往DIMM的指令與地址信號完整性。

DDR5 DIMM的芯片組將上一代的DDR4 SPD IC換成了一個SPD Hub IC和兩個溫度傳感器IC，而SPD Hub IC內部本身也有集成的溫度傳感器。通信總線也從DDR4的I2C換成了I3C，速度有了10倍的提升，加強了實時控制。

更重要的是DDR5本身支持片上ECC這樣的高級RAS特性，與標準的ECC不同，片上ECC主要用于解決越來越先進的制造工藝下提高良率的問題，保護DRAM內存陣列中的數(shù)據(jù)完整性，而不會去防止內存控制器與內存模組之間傳輸數(shù)據(jù)時可能會發(fā)生的錯誤。也正因如此，片上ECC更像是一個降低DDR5成本的手段。

最快服務器內存模塊面世

近日，SK海力士宣布他們已經(jīng)開發(fā)出了DDR5 MCR DIMM的工程樣品，并將其稱為市面上最快的DRAM產(chǎn)品。這一新產(chǎn)品的速率最低也有8Gbps，比已有的4.8Gbps DDR5內存要快上80%。

根據(jù)SK海力士的介紹，MCR DIMM是由他們與英特爾、瑞薩聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)品。MCR DIMM設計之初的目的就是為了提高DDR5運行速度，解決過去速率完全依賴于DRAM芯片的問題，而MCR則是通過提升整個模塊的速度而不是單個RCD芯片的速度，從而為服務器提供性能最強的內存產(chǎn)品。

MCR DIMM DDR5內存 / SK海力士

MCR全名為Multiplexer Combined Ranks，即復用組合Rank，SK海力士稱這是來自英特爾的技術，在主板上連接多個DRAM芯片的同時，利用數(shù)據(jù)緩沖器讓兩面的rank同時工作來提高速度。如此一來就能將每個rank傳輸?shù)?4字節(jié)數(shù)據(jù)，變成組合傳輸128字節(jié)的數(shù)據(jù)，傳輸給CPU的速率達到最小8Gbps，也就是近乎單個DRAM速率的兩倍。

當然了，盡管SK海力士宣稱MCR DIMM的帶寬要比傳統(tǒng)DDR5 DIMM高出66%，等同于所謂的DDR5-8000，速率也要高上80%，但并沒有給出具體的測試條件，比如是否需要用到英特爾的Xeon處理器等等。所以實際應用中可能不會獲得同樣的性能提升，但單單是紙面參數(shù)上的提升就已經(jīng)相當驚艷了。

小結

從SK海力士展示的新一代DDR5 DIMM內存來看，未來內存性能的突破可能不只在存儲廠商的工藝、封裝上，也可以從結構設計、電源管理等方向突破，就像MCR DIMM中英特爾提供的MCR技術，來自瑞薩的緩存技術等。更何況現(xiàn)在還只是DDR5剛剛發(fā)力的早期，未來的DDR5已經(jīng)定下了8800MT/s的超高指標，如果能夠結合MCR這類技術的話，DDR5說不定可以同時在容量和帶寬上找到比HBM更大的優(yōu)勢。