企業(yè)與資料中心伺服器、AI、高速運(yùn)算等應(yīng)用，可??成為工控市場(chǎng)中DDR5技術(shù)的早期采用者；DDR5 RDIMM工業(yè)級(jí)伺服器記憶體，可有效提升巨量資料傳輸速度、確保伺服器以最隹化的工作負(fù)載效能運(yùn)作等關(guān)鍵任務(wù)。本文說明當(dāng)產(chǎn)品開發(fā)時(shí)需特別留意的DDR5 RDIMM技術(shù)規(guī)格差異。
繼Intel發(fā)表第12代Core桌上型處理器Alder Lake，次世代伺服器平臺(tái)Intel Eagle Stream、AMD Zen4 Genoa將於2022年陸續(xù)登場(chǎng)，正式為DDR5記憶體工控市場(chǎng)應(yīng)用揭開序幕，相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)亦隨之展開。
DDR5記憶體頻寬為DDR4的兩倍；傳輸速率若以初期的4800 Mbps計(jì)算，較DDR4的3200 Mbps增長50%。除效能顯著提升外，DDR5記憶體在容量、穩(wěn)定度與省電效率亦有良好進(jìn)展。當(dāng)企業(yè)與資料中心伺服器、AI、高速運(yùn)算等應(yīng)用，可??成為工控市場(chǎng)中DDR5技術(shù)的早期采用者之時(shí)；DDR5 RDIMM工業(yè)級(jí)伺服器記憶體，也憑藉優(yōu)異的效能與可靠度，肩負(fù)著提升巨量資料傳輸速度、確保伺服器以最隹的工作負(fù)載效能運(yùn)作等關(guān)鍵任務(wù)。
然而，DDR5 RDIMM有哪些技術(shù)規(guī)格差異，於產(chǎn)品開發(fā)時(shí)需特別留意；於導(dǎo)入DDR5工業(yè)級(jí)記憶體時(shí)，又該如何選擇才能掌握優(yōu)勢(shì)，搶得市場(chǎng)先機(jī)？
DDR5 RDIMM伺服器記憶體模組━━關(guān)鍵技術(shù)規(guī)格差異
1.雙通道架構(gòu)，頻寬加倍
DDR5記憶體以全新通道架構(gòu)開發(fā)，提供兩組32位元完全獨(dú)立子通道；不僅以雙倍頻寬模式提升整體效能，也能有效縮短存取延遲、提升通道效率。
DDR5 RDIMM伺服器記憶體則具備雙40位元子通道，於每個(gè)通道既有的32位元再增加 8 位元，以支援Side-band ECC糾錯(cuò)與校正功能；搭配DDR5暫存時(shí)脈驅(qū)動(dòng)器RCD（Registering Clock Driver）的設(shè)計(jì)，更可進(jìn)一步減輕CPU中央處理器的負(fù)載，強(qiáng)化訊號(hào)的完整性與抗干擾能力。
2.Bank Group數(shù)量翻倍，效能提升
相較於DDR4，DDR5記憶體的Bank Group從4個(gè)增加為8個(gè)，總Bank數(shù)也從16個(gè)增加至32個(gè)。Bank group數(shù)量翻倍，有助於提升傳輸資料量，進(jìn)而優(yōu)化整體核心時(shí)序（core timing）叁數(shù)，讓記憶體得以更快的速度回應(yīng)執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)超高效能。
3.電壓調(diào)降，高度省電
DDR5記憶體的標(biāo)準(zhǔn)工作電壓從DDR4的1.2V降低至1.1V，提升8%的省電效率，可減少系統(tǒng)功耗與發(fā)熱量，適用於需要低功耗與散熱不易的工控系統(tǒng)；對(duì)於需要24/7全天候運(yùn)作的伺服器應(yīng)用，也提供了額外的節(jié)電優(yōu)勢(shì)。
4.增加PMIC，訊號(hào)更穩(wěn)定
隨著電壓降為1.1V，為了確保輸出電壓準(zhǔn)確度，以因應(yīng)更高速的操作穩(wěn)定性，DDR5記憶體也增加了電源管理功能。取代傳統(tǒng)透過主機(jī)板控制的方式，DDR5記憶體配置電源管理IC（PMIC），可更高效地控制系統(tǒng)電源負(fù)載，提高85%的電源轉(zhuǎn)換效率；進(jìn)而提升訊號(hào)完整性與兼容性，甚至降低主機(jī)板電源設(shè)計(jì)成本。
此外，即便都是輸出1.1V的工作電壓，目前DDR5記憶體采用的PMIC規(guī)格有兩種。不同於DDR5 UDIMM和 SODIMM采用5V的PMIC，針對(duì)伺服器應(yīng)用，DDR5 RDIMM伺服器記憶體使用的是12V的PMIC，於系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)也需特別留意。
5.On-die ECC / Side-band ECC雙重糾錯(cuò)機(jī)制
為了實(shí)現(xiàn)更高的效能，DDR5記憶體不論是容量、資料密度都有所提升；其采用的制程微縮技術(shù)，也可能增加資料錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。DDR5 RDIMM伺服器記憶體支援On-die ECC與Side-band ECC雙重糾錯(cuò)機(jī)制，能自動(dòng)校正記憶體中的資料錯(cuò)誤，為資料傳輸過程提供端對(duì)端完整保護(hù)，改善記憶體的資料容錯(cuò)能力，進(jìn)而提高資料正確性。
更重要的，此糾錯(cuò)機(jī)制也有助於系統(tǒng)穩(wěn)定且可靠的性能表現(xiàn)，滿足伺服器應(yīng)用長時(shí)間運(yùn)作的可靠度、可用性與可維護(hù)性需求。
6.配置溫度感測(cè)器，避免過熱
除了采用DDR5 RCD（Registering Clock Driver）、電源管理IC（Power Management IC）與SPD集線器（SPD Hub）等全新元件，DDR5 RDIMM伺服器記憶體另增加了高精度溫度感測(cè)器（Temperature Sensor）設(shè)計(jì)，提供詳細(xì)的記憶體溫度數(shù)據(jù)，即時(shí)監(jiān)控記憶體的散熱情形。研發(fā)人員於設(shè)計(jì)系統(tǒng)風(fēng)流時(shí)，也能藉此更精確地的計(jì)算熱功耗分布情形，避免過度的熱堆積，影響系統(tǒng)運(yùn)作的穩(wěn)定度。
7.Same Bank Refresh功能，縮短延遲時(shí)間
不同於DDR4更新時(shí)所有Bank需處於閑置狀態(tài)，無法同時(shí)執(zhí)行其他指令；DDR5記憶體的Same Bank Refresh功能，允許系統(tǒng)於更新特定Bank時(shí)，其他Bank資料的存取不受影響，大幅縮短整體閑置延遲時(shí)間，提升系統(tǒng)效能。
該搭上DDR5技術(shù)列車了嗎？
工控市場(chǎng)對(duì)於巨量資料處理與高效能運(yùn)算的要求持續(xù)增長，加速了記憶體技術(shù)升級(jí)的時(shí)程，DDR5技術(shù)導(dǎo)入已成必然之勢(shì)。市場(chǎng)上支援DDR5應(yīng)用的處理器平臺(tái)接連推出，於此導(dǎo)入DDR5記憶體、開發(fā)相關(guān)系統(tǒng)平臺(tái)的關(guān)鍵時(shí)刻，以下提供幾點(diǎn)衡量指標(biāo)，可作為未來選擇DDR5工業(yè)級(jí)記憶體產(chǎn)品的叁考依據(jù)。
1.需完成JEDEC Raw Card Rev 1.0量產(chǎn)版本測(cè)試
DDR5產(chǎn)品於開發(fā)測(cè)試的過程，不僅需符合JEDEC固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)（JEDEC Solid State Technology Association）制定標(biāo)準(zhǔn)，更應(yīng)合??JEDEC認(rèn)定的量產(chǎn)版本規(guī)范。目前JEDEC已發(fā)表DDR5 RDIMM Raw Card Rev 1.0量產(chǎn)版標(biāo)準(zhǔn)；換言之，於選擇DDR5 RDIMM時(shí)需特別留意，制造商是否已依循JEDEC 1.0版本之標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范完成測(cè)試，具備可生產(chǎn)量產(chǎn)等級(jí)產(chǎn)品之制造能力。目前Apacer的DDR5記憶體皆已完成JEDEC最新版本測(cè)試，付諸量產(chǎn)指日可待。
2.采用高品質(zhì)原廠IC
工控市場(chǎng)、伺服器與資料中心等關(guān)鍵應(yīng)用，因停機(jī)損失的成本與商譽(yù)問題，常龐大到難以衡量，無法承擔(dān)記憶體品質(zhì)不穩(wěn)定等異常風(fēng)險(xiǎn)。因此，采用高品質(zhì)原廠DDR5 DRAM IC制成的工業(yè)級(jí)記憶體模組，具備極高的產(chǎn)品可靠度與保固保障，於導(dǎo)入工控系統(tǒng)時(shí)，也是相當(dāng)重要的指標(biāo)。
3.支援多元加值防護(hù)技術(shù)
工業(yè)級(jí)記憶體應(yīng)用情境多元，伺服器應(yīng)用也不再僅限於運(yùn)行於環(huán)控設(shè)備完善的室內(nèi)機(jī)房，如何提升DDR5記憶體的環(huán)境抵御力將成關(guān)鍵。目前市場(chǎng)上已有相當(dāng)成熟的加值防護(hù)技術(shù)可供選用，如敷形涂料（Conformal Coating）、底部填充（Underfill），與Apacer專利的抗硫化（Anti-Sulfuration）技術(shù)，皆可提升DDR5產(chǎn)品面對(duì)濕度、粉塵、環(huán)境污染、震動(dòng)和沖擊等外在環(huán)境挑戰(zhàn)的防御能力。
