電子發燒友網報道（文/黃晶晶）隨著服務器CPU更多的開始支持DDR5，服務器的內存也正向DDR5滲透，Rumbus公司預計服務器DDR5將在2023年出現強勁增長。事實上，作為唯數不多的內存接口芯片供應商，Rumbus在第一代和第二代DDR5 RCD產品已經取得先機。最近，Rumbus推出第三代DDR5 RCD產品，這也是為了順應服務器CPU性能和數據傳輸速率不斷升級的趨勢。Rambus內存互連芯片業務部門產品營銷副總裁John Eble透露，從2022年第四季度開始，Rumbus第三代DDR5 RCD芯片已經送樣給相關的客戶進行使用。預計使用DDR5 RCD第三代的系統將在2024年開始出貨，并在2025年實現量產。

內存接口芯片可以分為RCD寄存時鐘驅動器和DB數據緩沖器。RCD用來緩沖來自內存控制器的地址/命令/控制信號，DB用來緩沖來自內存控制器或內存顆粒的數據信號。目前服務器采用的內存模組主要有RDIMM和LRDIMM兩種形式，服務器根據CPU的數量配置幾十個不等的內存模組，每個內存模組都需要搭載一顆RCD芯片，該芯片的市場需求非常可觀。

DDR5的新變化

從DDR4到DDR5的升級中DIMM發生了一些變化。John Eble分析，DDR4的RDIMM通常是單通道的，采用8位子通道傳輸數據，在兩側配備ECC，一共具備72位寬的數據通道，包括64位數據和8位ECC。DDR5 RDIMM采用16位的突發長度，每個DIMM有兩個通道，每個子通道是40位，包括32位數據和8位 ECC，分別負責不同的任務。



DDR5相比DDR4帶寬有著顯著的上升，DDR4最高數據傳輸速率是3200MT/s，DDR5基本上對比DDR4實現了帶寬的翻倍，最高可達到8400MT/s以上。同時，DDR5比DDR4帶來更大容量的DIMM，從64GB提高到256GB，并且支持16-hi堆棧（對于64Gb內存密度，CID支持僅限于8-hi堆棧）。在功耗上，DDR5列加優化，DIMM運行電壓降到1.1伏，同時CA總線升級，對引腳采用分組協議，每個通道達到10位DDR，并采用了PODL協議。



可以看到，每次DDR迭代并不僅僅在數據傳輸速率上得到巨大的升級，同時帶寬和容量也實現增加，時鐘頻率和技術也一直在進步，進一步降低客戶的總體擁有成本（TCO）。

第三代DDR5 RCD芯片的特性

RCD是DIMM非常重要的一個組件，Rumbus全新推出的DDR5RCD Gen3產品，在數據傳輸速率，以及帶寬和時鐘頻率等都得到了升級。例如與第一代相比數據傳輸速率和帶寬提高33%，DDR5 RCD Gen1速率為4800MT/s，DDR5 RCDGen2為5600MT/s，DDR5 RCD Gen3來到6400MT/s。



RCD將命令、地址信號和時鐘分配給DIMM上的DRAM設備。Rambus正在不斷提高其DDR5解決方案的性能，以滿足更高的帶寬需求。Rambus以其信號完整性（SI）/電源完整性（PI）方面的專業技術著稱。這種專長大大有利于DDR5內存接口芯片確保從主機內存控制器發送到RDIMM的命令/地址和時鐘信號具有出色的信號完整性。

具體來看，John Eble解析，關于兩個關鍵接口的信號完整性問題，第一個接口是CPU到RCD的接口，這是一個DDR接口，通過DDR5 DIMM連接器運行，在2個DIMM通道系統中可能有2個RCD負載。

第二個接口是從RCD到DRAM，這是在DIMM上。RCD到DRAM接口不管是從布線，還是到支持最高10個相關外插式設備的總線，還是像CA總線，這些也都是這個接口非常重要的考慮方向。當我們解決這些挑戰的時候，同時也要管理功率和成本。基于Rambus的RCD、SPD集線器，以及溫度傳感器，Rambus推出的創新解決方案可以進一步優化信號完整性，幫助客戶進一步控制功耗和成本。

隨著RCD產品的進一步優化以及迭代，它的信號完整性會變得更好，DIMM和CPU之間的信號完整性會更加優秀，性能更加卓越，同時也可以進一步降低DRAM的相關工作負載，為DIMM整體的電力輸送，系統管理和遙測技術提供支撐，這些都是RCD和DDR5的應用方向。

ChatGPT需要怎樣的內存解決方案？

對于如今大火的ChatGPT，Rambus也收到了非常多客戶的方案咨詢，它涉及到內存如何更好地支持類ChatGPT的數據傳輸與算力能力。Rambus大中華區總經理蘇雷表示，首先ChatGPT需要海量的數據進行深度的機器學習，完成一個訓練的模型和推理。因此它依賴于更高的算力，這方面的算力更多是趨向于矩陣類和卷積類的計算。它對內存重要的需求體現在訓練和推理AI芯片，或者是對加速模塊里的內存帶寬有一定需求。Rambus有先進的HBM技術和解決方案，繼DDR的技術之后，HBM也會是這個領域重要的推力。Rambus非常樂于助力國內ChatGPT產品的發展。

隨著RCD產品的迭代和技術的進步，能夠很大程度上幫助我們去克服現在像ChatGPT的應用對服務器帶來的巨大挑戰。Rambus從事內存創新的業務，以確保隨著計算引擎的擴大，我們能夠從內存中為這些計算引擎提供它所需要的數據。

John Eble認為ChatGPT這樣的人工智能應用將可能需要一種多管齊下的解決方案。首先是DDR5應用的快速發展。因此，我們將擴大在DDR5內存接口芯片領域的領導地位，并定義下一代架構，以低延遲和高可靠性繼續擴大內存、容量和帶寬。其次，CXL也是另外一項非常重要的配合性技術，在未來的服務器中具有許多潛在的優勢，可以以有效和可擴展的方式增加內存、容量和帶寬。

小結：

根據IDC的調研數據表示，DDR5的拐點可能會在2024年上半年出現。顯然，Rambus已經為市場的爆發提前部署了先進的內存接口方案。至于未來的技術發展，其中一個關注點是MCR DIMM，它有望為每個DIM插槽提供超越正常DRAM帶寬增長節奏的加速。John Eble表示，這種類型的高帶寬解決方案確實需要修改RCD，它也需要一個修改的DB，這些也是Rambus的核心競爭力所在。