Memori DDR5: Bagaimana antara muka baharu meningkatkan prestasi dengan penggunaan kuasa yang lebih rendah

Penghijrahan pusat data ke DDR5 mungkin lebih penting daripada peningkatan lain.Walau bagaimanapun, ramai orang hanya samar-samar berfikir bahawa DDR5 hanyalah peralihan untuk menggantikan DDR4 sepenuhnya.Pemproses pasti berubah dengan ketibaan DDR5, dan mereka akan mempunyai beberapa yang baruingatanantara muka, seperti yang berlaku pada generasi sebelumnya bagi peningkatan DRAM daripada SDRAM kepadaDDR4.

1

Bagaimanapun, DDR5 bukan sekadar perubahan antara muka, ia mengubah konsep sistem memori pemproses.Malah, perubahan kepada DDR5 mungkin cukup untuk mewajarkan peningkatan kepada platform pelayan yang serasi.

Mengapa memilih antara muka memori baharu?

Masalah pengkomputeran telah menjadi lebih kompleks sejak kemunculan komputer, dan pertumbuhan yang tidak dapat dielakkan ini telah memacu evolusi dalam bentuk bilangan pelayan yang lebih banyak, kapasiti memori dan storan yang sentiasa meningkat, dan kelajuan jam pemproses yang lebih tinggi dan kiraan teras, tetapi juga mendorong perubahan seni bina , termasuk penggunaan teknik AI yang diasingkan dan dilaksanakan baru-baru ini.

Mungkin ada yang beranggapan bahawa ini semua berlaku seiring kerana semua angka semakin meningkat.Walau bagaimanapun, sementara bilangan teras pemproses telah meningkat, lebar jalur DDR tidak mengikuti kadar, jadi lebar jalur bagi setiap teras sebenarnya telah berkurangan.

2

Memandangkan set data telah berkembang, terutamanya untuk HPC, permainan, pengekodan video, penaakulan pembelajaran mesin, analisis data besar dan pangkalan data, walaupun lebar jalur pemindahan memori boleh dipertingkatkan dengan menambahkan lebih banyak saluran memori pada CPU, Tetapi ini menggunakan lebih banyak kuasa. .Kiraan pin pemproses juga mengehadkan kemampanan pendekatan ini, dan bilangan saluran tidak boleh meningkat selama-lamanya.

Sesetengah aplikasi, terutamanya subsistem teras tinggi seperti GPU dan pemproses AI khusus, menggunakan jenis memori lebar jalur tinggi (HBM).Teknologi ini menjalankan data daripada cip DRAM bertindan ke pemproses melalui lorong memori 1024-bit, menjadikannya penyelesaian yang hebat untuk aplikasi intensif memori seperti AI.Dalam aplikasi ini, pemproses dan memori perlu berada sedekat mungkin untuk menyediakan pemindahan pantas.Walau bagaimanapun, ia juga lebih mahal, dan cip tidak boleh dimuatkan pada modul yang boleh diganti/boleh dinaik taraf.

Dan memori DDR5, yang mula dilancarkan secara meluas tahun ini, direka untuk meningkatkan lebar jalur saluran antara pemproses dan memori, sambil masih menyokong kebolehtingkatan.

Lebar jalur dan kependaman

Kadar pemindahan DDR5 adalah lebih pantas daripada mana-mana generasi DDR sebelumnya, malah, berbanding DDR4, kadar pemindahan DDR5 adalah lebih daripada dua kali ganda.DDR5 juga memperkenalkan perubahan seni bina tambahan untuk membolehkan prestasi pada kadar pemindahan ini berbanding keuntungan mudah dan akan meningkatkan kecekapan bas data yang diperhatikan.

Selain itu, panjang letusan digandakan daripada BL8 kepada BL16, membolehkan setiap modul mempunyai dua sub-saluran bebas dan pada asasnya menggandakan saluran yang tersedia dalam sistem.Anda bukan sahaja mendapat kelajuan pemindahan yang lebih tinggi, tetapi anda juga mendapat saluran memori yang dibina semula yang mengatasi prestasi DDR4 walaupun tanpa kadar pemindahan yang lebih tinggi.

Proses intensif memori akan menyaksikan rangsangan besar daripada peralihan kepada DDR5, dan kebanyakan beban kerja intensif data hari ini, terutamanya AI, pangkalan data dan pemprosesan transaksi dalam talian (OLTP), sesuai dengan penerangan ini.

3

Kadar penghantaran juga sangat penting.Julat kelajuan semasa memori DDR5 ialah 4800~6400MT/s.Apabila teknologi semakin matang, kadar penghantaran dijangka lebih tinggi.

Penggunaan tenaga

DDR5 menggunakan voltan yang lebih rendah daripada DDR4, iaitu 1.1V dan bukannya 1.2V.Walaupun perbezaan 8% mungkin tidak begitu ketara, perbezaannya menjadi jelas apabila ia dikuasakan kuasa dua untuk mengira nisbah penggunaan kuasa, iaitu 1.1²/1.2² = 85%, yang diterjemahkan kepada penjimatan 15% pada bil elektrik.

Perubahan seni bina yang diperkenalkan oleh DDR5 mengoptimumkan kecekapan lebar jalur dan kadar pemindahan yang lebih tinggi, bagaimanapun, nombor ini sukar untuk diukur tanpa mengukur persekitaran aplikasi yang tepat di mana teknologi digunakan.Tetapi sekali lagi, disebabkan oleh seni bina yang dipertingkatkan dan kadar pemindahan yang lebih tinggi, pengguna akhir akan melihat peningkatan dalam tenaga setiap bit data.

Di samping itu, modul DIMM juga boleh melaraskan voltan dengan sendirinya, yang boleh mengurangkan keperluan untuk pelarasan bekalan kuasa papan induk, dengan itu memberikan kesan penjimatan tenaga tambahan.

Untuk pusat data, berapa banyak kuasa yang digunakan pelayan dan berapa banyak kos penyejukan yang dibimbangkan, dan apabila faktor-faktor ini dipertimbangkan, DDR5 sebagai modul yang lebih cekap tenaga sudah tentu boleh menjadi sebab untuk menaik taraf.

Pembetulan kesilapan

DDR5 juga menggabungkan pembetulan ralat pada cip, dan apabila proses DRAM terus mengecut, ramai pengguna bimbang tentang meningkatkan kadar ralat bit tunggal dan integriti data keseluruhan.

Untuk aplikasi pelayan, ECC pada cip membetulkan ralat bit tunggal semasa arahan dibaca sebelum mengeluarkan data daripada DDR5.Ini melepaskan beberapa beban ECC daripada algoritma pembetulan sistem kepada DRAM untuk mengurangkan beban pada sistem.

DDR5 juga memperkenalkan pemeriksaan ralat dan pembersihan, dan jika didayakan, peranti DRAM akan membaca data dalaman dan menulis semula data yang diperbetulkan.

ringkaskan

Walaupun antara muka DRAM biasanya bukan faktor pertama yang dipertimbangkan oleh pusat data semasa melaksanakan peningkatan, DDR5 patut dilihat dengan lebih dekat, kerana teknologi itu menjanjikan untuk menjimatkan kuasa sambil meningkatkan prestasi.

DDR5 ialah teknologi pemboleh yang membantu pengguna awal berhijrah dengan anggun ke pusat data boleh gubah dan boleh skala masa hadapan.Pemimpin IT dan perniagaan harus menilai DDR5 dan menentukan cara dan masa untuk berhijrah dari DDR4 ke DDR5 untuk melengkapkan pelan transformasi pusat data mereka.

 

 


Masa siaran: Dis-15-2022