智能化的浪潮席卷了千行百业,催生了多样化的数字应用场景,对数据中心的要求也变得更加现代化。工作负载的复杂性与日俱增,内存的带宽和容量需要不断升级,对此,DDR5可以大幅提升计算系统的性能,满足下一代数据中心的严苛需求。云计算、HPC、AI/ML的规模化应用为服务器市场注入了增长动能,而第三代DDR5 RCD(寄存时钟驱动器)的出现,正是为新一代RDIMM服务器主内存提供了强劲助力。
作为一家领先的半导体IP和芯片提供商,Rambus致力于让数据传输更快、更安全,该公司拥有750多名员工,总部位于美国加州,在全球各地设有分支机构,包括服务于中国大陆和中国台湾的本地销售、市场、技术支持和AE团队,约有3000项专利和应用。2022年,Rambus的经营现金流达到2.3亿美元,来自数据中心和边缘的芯片和半导体IP收入占比75%以上。
Rambus提供的高性能内存和系统互连子系统方案包括DDR5&4、HBM3&2E、GDDR6、PCIe 6&5、CXL2、RoT、MACsec&IPsec等,主要业务涵盖技术专利授权、芯片IP授权、内存接口芯片,面向数据中心、5G、边缘计算、IoT、自动驾驶等领域的服务器、主内存、智能网卡、网络存储、交换机等产品,以及内存存储和池化。安全性方面,Rambus在静态数据保存、动态数据传输等方面同样有着丰富的解决方案,例如IPsec和MACsec能够以较小的门电路实现对数据安全的高效保护。
“Rambus是一家做信号完整性出身的公司,在这方面优势很大。Rambus提供了DDR5内存接口芯片,以高性能的设计裕度,可以解决模组制造商在设计制造DDR5时面对的挑战,帮助他们轻松生产自己的产品。“Rambus大中华区总经理苏雷表示,“包括RCD、SPD、TS在内的Rambus的所有内存接口芯片均为自研,在价格上也很有市场竞争力。此外,我们可以提供非常高效的技术支持,与客户保持着深入交流,在设计的早期给出建议和指导,帮助客户设计出高质量的产品,并缩短上市时间。”
Rambus大中华区总经理 苏雷
服务器市场的快速发展带来了更高的容量,相应的每个CPU插槽也有更高的带宽需求。对于Rambus来说,不仅要保证在64字节高速缓存行中相同的内存读取粒度,还要在RAS的性能、可靠性、可用性和可维护性等方面有所提升。同时,要在更大的容量和更高的带宽之下,把产品的运行维持在正确的冷却功率范围之内,并且随着接口内存、接口IP产品的速度提升、容量增加,也要进一步缩短启动时间。
Rambus全新推出的第三代6400MT/s DDR5 RCD,相较Gen1 DDR5设备的数据速率和带宽提高33%,经过优化的时序参数提升了RDIMM的裕量,进一步优化了功耗。由此,Rambus
扩展了Rambus在DDR5内存接口芯片领域的产品阵容,包括4800MT/s的DDR5 RCD Gen1,5600MT/s的DDR5 RCD Gen2,以及6400MT/s DDR5 RCD Gen3。从2022年第四季度起,Rambus已将6400MT/s DDR5 RCD的样品提供给客户使用,该公司预计相应的系统会在2024年出货,并在2025年实现量产。考虑到支持全新内存的CPU开始上市,2023年的服务器DDR5市场有望迎来强劲增长。IDC则预测,DDR5的拐点或许会在2024年上半年出现。
从DDR4到DDR5,DIMM从DDR4的单通道、采用8位子通道传输数据,在两侧配备ECC,共有72位宽的数据通道(包括64位数据和8位ECC),升级到了DDR5的16位突发长度,每个DIMM有两个通道,每个子通道是40位(包括32位数据和8位ECC,分别负责不同的任务),引脚数量也有所增加,在RCD接口上从DDR4的33位SDR,调整为DDR5的10位DDR双子通道的协议和方案。
Rambus DDR5内存接口芯片包含RCD、串行检测(SPD)集线器和温度传感器,整体把数据传输速度提升了一倍以上,芯片密度从16Gb SDP升级到64GB DIMMs,容量从64GB SDP提高到256GB,支持16-hi堆栈(对于64Gb内存密度,CID支持仅限于8-hi堆栈),内存和电源效率所提高。得益于在信号完整性(SI)/电源完整性(PI)方面的专业技术,Rambus可以让DDR5内存接口芯片确保从主机内存控制器发送到RDIMM的命令/地址和时钟信号具有出色的信号完整性。在功耗上,DDR5的DIMM运行电压降至1.1伏,CA总线也获得了升级。
“随着RCD产品的进一步优化和迭代,信号完整性会变得更好,DIMM和CPU之间的信号完整性会更加优秀,性能更加卓越,可以进一步降低DRAM的相关工作负载,为DIMM整体的电力输送、系统管理和遥测技术提供支撑。”Rambus内存互连芯片业务部门产品营销副总裁John Eble谈到,“Rambus从2016年开始就一直在推动DDR5的迭代和发展,坚持长期投资。我们也积极参与了JEDEC相关的标准制订,不断推动该技术规格的进一步发展和成熟。”
Rambus内存互连芯片业务部门产品营销副总裁 John Eble
Rambus的DDR5 RCD产品在验证初期就可以满足交付标准,并且通过外部封测代工厂(OSAT)快速提高了产量,以满足客户对服务器启动和验证周期的需求。同时,Rambus的验证团队和工程设计团队还会与客户密切配合,解决上下游的协作问题,快速响应客户需求。未来,DDR5、DDR6的演进将进一步满足云和AI时代的运算需求,数据中心的混合式内存部署或成为一条发展路径。届时,对内存带宽的需求可能会超过容量,HBM、CXL等技术会应用得更加广泛。
在生态方面,Rambus和OEM、ODM、云厂商、模组厂商均保持了深入合作,例如帮助云厂商找到适合的方案,提高数据中心内存资源利用率,以及为OEM和ODM厂商给出内存技术应用的指导建议等。对于中国市场,Rambus给予了充分的重视,“中国在全球的内存生态扮演着非常重要的一环。Rambus中国与我们的内存上下游合作伙伴紧密协同工作,我们希望通过Rambus在内存产品方面的经验和积累,服务好中国市场的客户。”苏雷说。