DDR5可望成为下一代主流存储器接口？

　　存储器频宽与密度都比目前DDR4更高2倍的DDR5存储器介面芯片来了，预计最快在2019年量产，为服务器的主存储器带来更高效能与功率管理…

　　存储器世代即将来到DDR5 (第五代双倍数据率)的时代!

　　Rambus最近宣布在其实验室中开发出DDR5的可用芯片——DDR5是动态随机存取存储器(DRAM)双列直插式存储器模组(DIMM)的下一代重要介面。预计从2019年开始，暂存时脉驱动器与数据缓冲器可望有助于为服务器倍增主存储器的传输速率，而且也引发了对于未来运算的争论。

　　美国联合电子装置工程委员会(JEDEC)标准组织计划在明年6月之前宣布以DDR5规格作为下一代服务器的预设存储器介面。然而，有些分析师指出，DDR5出现的时机，将会在持久型存储器(即储存级存储器)、新式电脑架构与芯片堆叠等均陆续更新替代方案之际。

　　Rambus产品行销副总裁Hemant Dhulla表示：“据我们所知，这是至今第一个在实验室中开发出实际可行的DDR5 DIMM芯片组，预计可在2019年量产。我们希望率先使其上市，并协助我们的合作伙伴推出该技术。”

　　DDR5预计可支持高达6.4Gbits/s的数据率，传输频宽最高达51.2 GBytes/s，分别较目前的DDR4支持的3.2Gbits数据率与25.6GBytes/s传输频宽提高一倍。升级后的新版本将使64位元链路的运作压从1.2V降低至1.1V，并使突发周期(BL)从8位元进展至16位元。此外，DDR5可还让电压稳压器安装于该记忆卡，而不必再加进主板中。

　　下一代服务器DIMM缓冲器芯片瞄准DDR5存储器应用(来源：Rambus)

　　同时，CPU供应商预计将使其处理器的DDR通道数从12个扩增到16个通道，从而可能使主存储器的容量从现有的64GB提高到128GB。

　　预计DDR5将最先出现在执行大型数据库的高性能系统，或是诸如机器学习等具有庞大存储器容量需求的应用中。Dhulla表示，虽然有些服务器可能会延迟达6个月才采用DDR5，“但这只不过是几季的时间罢了，并不是好几年……每个人都想要更大容量的存储器。”

　　当今大约有90%的服务器都采用暂存或降低负载的DIMM——这些DIMM则采用暂存器时脉以及数据缓冲器。这些芯片通常由Rambus、IDT和Montage等公司以不到5美元的价格销售。

　　替代型存储器崛起

　　DDR5标准出现的时间，大约就是JEDEC为支持一系列DRAM与持久型存储器组合的存储器模组发布NVDIMM-p (非挥发性DIMM)介面之际。英特尔(Intel)表示将在明年推出采用其3D XPoint芯片的服务器DIMM;其他公司也预计将推出采用3D NAND的NVDIMM-p存储器。

　　相较于传统的DRAM模组，新版存储器预计将在密度和延迟方面更具优势。不过，预计其价格也将会更高，而DRAM可望维持原始速度的优势。

　　DDR5介面芯片的存储器频宽与密度都比DDR4更高2倍(来源：Rambus)

　　市场研究公司WebFeet Research总裁Alan Niebel表示：“市场将会非常需要DDR5...但它仍然是DRAM，而且也很耗电。它推动了传统的冯·诺伊曼(Von Neuman)系统进展，但我们仍然需要持续推出持久型存储器替代方案，以及新的运算模式。”

　　事实上，Hewlett-Packard Enterprise (HPE)已经发布了一款采用Gen-Z存储器介面的原型系统。Gen-Z是在今年8月才推出的全新存储器架构。

　　WebFeet首席分析师Gil Russell表示：“许多人并不看好DDR5能成为下一代的存储器介面。”

　　DRAM的制程技术微缩正趋近于其核心电容器的实体限制，这使得Russell等业界分析师预期这种存储器设计将在未来的5至10年内终结。他强调，更高的错误率必须在芯片上建置纠错程式码的电路。

　　然而，存储器领域“是一个真正进展缓慢的领域。”Russell说：“要让DIMM获得市场的认可，大概就得花一年的时间，而且大家总想要以尽可能最低的成本导入。”

　　同时，为了进一步提高速度与密度，AMD和Nvidia的高阶绘图处理器(GPU)已经改用高频宽的存储器芯片堆叠了。Rambus的Dhulla指出，芯片堆叠仍然是一种昂贵的途径，仅限于用在高阶的GPU、FPGA以及通讯ASIC。

　　Dhulla表示，“DDR5显然是开启大量机会的理想途径。但目前业界较大的争论焦点是在DDR5之后以及2023年以后将如何发展。因此，我们的实验室也正着眼于多种替代方案。”