第3代DDR5 RCD发布,助力服务器内存传输速率提升至6400MTs

从最近Intel、AMD等大厂的服务器CPU最新发布来推断，DDR5在服务器市场的渗透率有望进一步提高，进入放量期。而为了迎合未来服务器高速大带宽的应用需求，内存接口相关的技术迭代同样也在积极跟进。近日，Rambus发布了其最新的第3代DDR5 RCD，将DDR5 DIMM的数据传输速率进一步提升到了6400MT/s，为未来CPU以及服务器应用的稳定发展提供了更好的技术支持。

DDR5 DIMM：迎合未来服务器高速大带宽需求

服务器的快速发展给DDR5内存标准提出了新的要求，包括更大的容量、更高的带宽、64字节高速缓存行中具有相同的内存读取粒度、更好的可靠性、可用性和可维护性（RAS）能力，再达到上述要求的同时，还要保证内存工作在冷却功率范围内（约15W/DIMM），此外还要进一步缩短其启动时间。

为了实现上述新的要求，DDR5 DIMM相比前代有了重新设计，从DDR4中的33位SDR，到DDR5中采用了10位DDR双子通道的协议和方案。之前的DDR4的RDIMM通常是单通道的，采用8位子通道传输数据，在两侧配备了ECC，一共具备72位宽的数据通道，包括64位数据和8位ECC。DDR5 RDIMM则对CA总线进行了升级，采用了16位的突发长度，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。

DDR5将PMIC的位置从主板上移动到了卡上，在工作电压上，从DDR4 DIMM的1.2V降低到了1.1V，从而进一步优化了功耗，并且保持包宿运行时的电压精度稳定。另外在引脚数量上，DDR5的DIMM也有所增加。

总结来看，DDR5的内存带宽是DDR4的两倍。如果以最初的4800Mhz传输速率来计算，比DDR4的3200Mhz提升了50%。除了性能上的显着提升，DDR5内存在容量、稳定性和省电效率等方面也取得了不错的进步。

从DDR4到DDR5的进化过程中，内存颗粒和内存控制芯片的升级尤为关键，但不可忽视的是，内存接口芯片的技术创新同样重要，像RCD、SPD HUB、TS这些内存接口芯片，同样也要按照新的规范和技术要求，才能够实现DDR5 DIMM的性能发挥。

第3代DDR5 RCD：速率带宽进一步提升高（6400MT/s）

RCD全称Registered Clock Driver（寄存器时钟驱动器），是服务器内存 RDIMM 和 LRDIMM 的核心组件。RCD是服务器CPU和内存之间的通信中枢，通过接收CPU的指令，然后发送到DIMM上的各个内存芯片。数据信号需要在 RCD 上停留一个时钟周期，然后在下一个时钟信号的上升沿从 RCD 传输到 DIMM。 这导致指令花费一个 CPU 周期更长的时间，但缓冲减少了 CPU 内存控制器的压力，并有助于提高信号完整性。

从2016年开始，Rambus就通过内存接口芯片（DDR5 DIMM Chipset）技术创新，持续不断地推进DDR5的迭代和性能演进。前几个月，一些新的服务器CPU的发布，进一步提升了数据传输速率，因此DDR5 DIMM也需要进一步进行技术创新，从而缩短启动时间，共同实现服务器整体性能的提升。近日Rambus发布第三代DDR5 RCD产品，进一步提升了DDR5 DIMM的传输速率，从第二代的5600MT/s提升到了6400MT/s；带宽也从上一代的44.8GB/s提升到了51.2GB/s；时钟频率也从上一代的2.8GHz进一步提升到了3.2GHz。通过第3代DDR5 RCD性能的大幅提升，从而为数据中心的更多完整应用场景提供支持。

据Rambus内存互连芯片业务部门产品营销副总裁John Eble介绍，Rambus DDR5 RCD产品的核心优势是可以进一步优化服务器的设计以及性能，不论是单服务器主板，还是双CPU系统，都可以获得优化。RCD产品随着不断优化迭代，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。RCD性能提升同时也可以进一步降低DRAM的相关工作负载。在DIMM整体的电力输送、系统管理和遥测技术支撑上，第3代DDR5 RCD也有更好的表现。

新的应用需求和创新技术，将引领服务器市场增长

从去年第三季度开始，PC市场下滑严重，服务器市场也受到了一定的影响，内存的需求也有一些变化。但观察历史，内存市场本身就是周期性很强的、不断波动和成长的市场。而且从去年年底到现在大火的ChatGPT的概念，也为服务器内存市场带来了新的增长机会。

据Rambus大中华区总经理苏雷分享，ChatGPT需要海量的数据进行深度的机器学习，从而完成一个训练的模型和推理。所以ChatGPT比较特殊的点就是依赖于更高的算力，这方面的算力更多是趋向于矩阵类和卷积类的计算。对内存的需求体现在训练和推理AI芯片上，或是对加速模块里的内存带宽有一定需求。而在这方面，Rambus有先进的HBM技术和解决方案，继DDR的技术之后，HBM也会是这个领域重要的推力。

John Eble认为，像ChatGPT这样的人工智能应用将可能需要一种多管齐下的解决方案，首先就是像DDR5应用的快速发展。同时CXL也是另外一项非常重要的配合性技术，在未来的服务器中具有许多潜在的优势，可以以有效和可扩展的方式增加内存、容量和带宽。据悉，CXL技术带来的池化应用或将改变整个数据中心的架构，而CXL技术是和内存技术相关联的，未来数据中心将会同时出现其他不同的内存方案，并且进一步与DDR5主内存方案构成补充。未来整个数据中心的应用当中，可能会是一个混合式的多方案并存的状态。

纵观整个内存市场，预计到今年下半年会出现一些回暖迹象。而基于最近一系列支持新内存的CPU的发布，预计服务器DDR5将在2023年出现强劲增长。IDC的调研数据表示，DDR5的拐点可能会在2024年上半年出现。综合技术和应用两个方向来看：在技术方面，对更大的内存、容量和带宽的巨大需求；以及在新兴应用层面，对于云计算、HPC、AI机器学习的工作负载增加；都会使服务器市场继续保持强劲增长势头。

结语

第3代DDR5 RCD的发布，为服务器应用带来了更高的性能，进一步降低了数据中心客户的总体拥有成本（TCO）。此次Rambus最新一代RCD产品的发布，是对其RCD产品系列、以及DDR5 DIMM Chipset的重要拓展，该新产品预计将会在2024年开始出货，并在2025年实现量产。