美光科技(Micron Technology)選擇在今年的國(guó)際消費(fèi)電子展(CES 2020)發(fā)布其DDR5芯片，這聽(tīng)起來(lái)頗令人玩味，因?yàn)樽钚碌腄RAM在出現(xiàn)于客戶端設(shè)備之前，一開(kāi)始的最大需求將來(lái)自于數(shù)據(jù)中心應(yīng)用。
美光在此充斥著大型壁掛式LED、智能手機(jī)和所謂‘impossible pork’人造豬肉的展場(chǎng)上宣布開(kāi)始送樣其DDR5 Registered DIMM (RDIMM)，采用其先進(jìn)的1Z納米(nm)工藝技術(shù)。美光科技數(shù)據(jù)中心營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)Ryan Baxter表示，由于DDR5倍增了內(nèi)存密度，能夠滿足數(shù)據(jù)中心對(duì)于日益增加的處理器核心數(shù)、內(nèi)存帶寬與容量等需求。然而，大約還需要9個(gè)月到1年的時(shí)間才能開(kāi)始為廣泛的客戶大量出樣。
Baxter說(shuō)：“我們將從2020年下半年開(kāi)始送樣給主要的客戶，并為接下來(lái)一年內(nèi)所需的量預(yù)做準(zhǔn)備。”
Baxter預(yù)計(jì)，企業(yè)與云端服務(wù)器領(lǐng)域?qū)⑼苿?dòng)DDR5的采用。“下一代CPU將需要更大的內(nèi)存效能，才能為近來(lái)客戶采用CPU實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用優(yōu)化。”
他說(shuō)，在那之后才會(huì)是客戶端設(shè)備的采用。但是，過(guò)去三、四年來(lái)，當(dāng)PC等客戶端設(shè)備成為整個(gè)DRAM需求量的重要部份時(shí)，新的DRAM規(guī)格如何獲得市場(chǎng)關(guān)注已經(jīng)起了變化。“目前客戶端市場(chǎng)仍大，但是就近來(lái)對(duì)于DRAM的需求規(guī)模而言，云端和企業(yè)實(shí)際上已經(jīng)超過(guò)了客戶端應(yīng)用。”
隨著服務(wù)器市場(chǎng)大幅提高對(duì)于其內(nèi)存子系統(tǒng)的性能要求，核心數(shù)量預(yù)計(jì)將以前所未有的步調(diào)在增加，從過(guò)去幾年來(lái)每年約增加10-15%，預(yù)計(jì)在未來(lái)的4～5年將以25%的速度增加。（來(lái)源：Micron）
Baxter說(shuō)，客戶端市場(chǎng)變得越來(lái)越多樣化，因?yàn)樗w了多種設(shè)備，包括傳統(tǒng)的桌面計(jì)算機(jī)和筆記本電腦、平板計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)，其中有些將會(huì)采用LPDDR。有些用戶群期望立即體驗(yàn)DDR5帶來(lái)的性能提升，例如狂熱的游戲玩家，而存在價(jià)格考慮的用戶則將采用DDR4更長(zhǎng)的時(shí)間。行動(dòng)領(lǐng)域也有所不同。“您將在客戶端市場(chǎng)看到這種融合不同應(yīng)用的『碎片化』現(xiàn)象。”
但從短期來(lái)看，Baxter認(rèn)為，服務(wù)器端將率先導(dǎo)入DDR5，因?yàn)槠髽I(yè)和云端服務(wù)器領(lǐng)域都在大幅推動(dòng)其內(nèi)存子系統(tǒng)的性能提升，同時(shí)，核心數(shù)也以前所未有的速度增加，從近幾年約每年增加10%～15%，預(yù)計(jì)在未來(lái)4～5年內(nèi)將增加25%。
加速這種核心數(shù)需求增加的一種方案示例是Amazon Web Services (AWS)和Azure以云端服務(wù)的形式提供虛擬機(jī)。他說(shuō)，“DDR5提供的好處在于大幅提高了內(nèi)存子系統(tǒng)的性能。同樣地，多核心CPU也看好這個(gè)特點(diǎn)。我們正著眼于為每塊芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)十個(gè)核心。”
這有助于從DDR4過(guò)渡到DDR5，而其所代表的意義并不僅止于一般的世代改變，因?yàn)樗呀?jīng)全面改革了DDR架構(gòu)，并為整體性能設(shè)定了更高標(biāo)準(zhǔn)。例如，在系統(tǒng)級(jí)仿真中，以DDR4的最大數(shù)據(jù)傳輸速率3200MT/s比較DDR4和DDR5帶寬，顯示DDR5的有效帶寬更高1.36倍，而且，由于數(shù)據(jù)傳輸速率的增加以及整體的架構(gòu)改變，預(yù)計(jì)可讓系統(tǒng)的現(xiàn)有帶寬提高2倍以上。
Baxter說(shuō)，新的DDR5芯片采用美光的1Znm工藝打造，從技術(shù)上來(lái)看，這是其1Znm工藝技術(shù)的第三部份——除了DDR5，還包括DDR4和LPDDR4，原因在于美光希望以完全優(yōu)化的工藝量產(chǎn)DDR5。
據(jù)Objective Analysis首席分析師Jim Handy表示，采用1Znm制造DDR5組件，可望使美光科技處于DRAM制造商的領(lǐng)先地位，特別是該公司在2016年的工藝轉(zhuǎn)換時(shí)落后了。而此時(shí)正值DRAM價(jià)格明顯降至低點(diǎn)之際，他認(rèn)為，在價(jià)格低時(shí)盡可能地轉(zhuǎn)向1Znm工藝也很合理，而且，可能讓美光在價(jià)格回升之前取得一點(diǎn)利潤(rùn)。
DDR4 vs DDR5
在系統(tǒng)級(jí)仿真中以DDR4的最大數(shù)據(jù)速率3200MT/s比較DDR4和DDR5帶寬，顯示DDR5的有效帶寬更高1.36倍。
針對(duì)DDR5首先將出現(xiàn)在哪些應(yīng)用，Handy認(rèn)為它將緊隨DDR4的步伐，率先導(dǎo)入數(shù)據(jù)中心，而其先前的迭代都是先應(yīng)用于PC中。除了服務(wù)器的性能要求之外，他認(rèn)為原因還包括舉足輕重的英特爾(Intel)由于了解到其服務(wù)器產(chǎn)品的利潤(rùn)能力更強(qiáng)得多，因而將原本對(duì)于PC市場(chǎng)的重心轉(zhuǎn)移至數(shù)據(jù)中心，這同時(shí)也意味著技術(shù)的進(jìn)展將逐步透至PC。
Handy說(shuō)，除了需求領(lǐng)域的轉(zhuǎn)變之外，從發(fā)展藍(lán)圖也可看出DDR5正按計(jì)劃進(jìn)展中，而且可能會(huì)看到與其前代產(chǎn)品類(lèi)似的生命周期。他說(shuō)，除了數(shù)據(jù)中心之外，它也將在許多不同的終端用戶體驗(yàn)中支持日益增加的繪圖應(yīng)用。“此外還有人工智能(AI)，盡管它極其適用于超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，但尚未能真正走進(jìn)人們的日常生活中。”
