《黑神話:悟空》,你玩過了嗎?這一現象級的遊戲不僅帶熱了中國的遊戲產業,而且遊戲對於處理器、記憶體、儲存和作業系統等方面的更高要求,也掀起了一股新的裝機熱。
在遊戲、
AIPC等終端應用的帶動下,消費級模組的使用者對頻寬的需求持續增加,即對整個記憶體的速率要求不斷提升。從技術的角度說,這將給整個記憶體條的訊號完整性帶來極大挑戰,當然也讓CKD(DDR5時鐘驅動器晶片)有了更大的用武之地。“可以預見,未來此種需求導向將會常態化。記憶體模組廠商將更多地依託CKD產品,進一步提升產品的效能,並且實現模組產品的差異化。CKD產品本身也會不斷向前快速迭代。”Rambus大中華區總經理蘇雷如是說。
Rambus大中華區總經理蘇雷
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為什麼是Rambus?
Rambus是記憶體介面晶片領先供應商。大約從十年前開始,Rambaus首次涉足此領域。大約八年前,Rambus收購了Inphi公司的記憶體介面業務,Inphi為Rambus帶來了DDR2和DDR3的豐富經驗,整合後的團隊以DDR4為新開端,開啟了公司發展的新篇章。功夫不負有心人,Rambus在業內率先推出了完整的DDR5 RCD/DB晶片組,可以4800MT/s的速率執行。在之後的每一代產品中,Rambus都保持了在RCD(暫存器時鐘驅動器)方面的領先地位,並且不斷擴大產品組合,覆蓋SPD Hub、溫度感測器、伺服器PMIC以及CKD等。
Rambus致力於讓資料傳輸更快、更安全。2023年,Rambus各項業務發展強勁,產品業務收入達到2.25億美元。公司業務主要圍繞資料中心應用展開,75%的收入來自於資料中心。眾所周知,Rambus的技術優勢主要體現在大容量伺服器記憶體模組,即RDIMM上。由於使用者對記憶體速率的要求越來越高,促使Rambus將已經大規模應用於伺服器領域的記憶體技術創新,逐步應用於客戶端。
Rambus最新推出的DDR5客戶端時鐘驅動器,是第一款專門針對客戶端記憶體DIMM市場的產品,它將Rambus業界領先的記憶體介面晶片產品擴充套件到了高效能PC領域。
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為什麼CKD不可或缺?
用於桌上型電腦和工作站的無緩衝
DIMM,以及用於筆記型電腦的SO-DIMM都沒有增強訊號完整性的邏輯電路。因此,CPU直接將最多4個差分時鐘驅動到DIMM和該模組上的DRAM集合。但是,時鐘源自一個功耗非常大的SoC,並且其中有很多電源噪聲。時鐘訊號需要逃離密集的CPU引腳區域,穿過主機板,向上到達DIMM插槽,再到DIMM上的目標DRAM。Rambus記憶體互連晶片業務部門產品營銷副總裁John Eble表示,隨著速率越來越高,由於電源、感應抖動串擾和衰減引起的抖動放大等因素影響,單位位元時間內引入的抖動量也會增加,這使得同步記憶體介面的時序預算收斂成為一個不能迴避的挑戰。

Rambus記憶體互連晶片業務部門產品營銷副總裁John Eble
DDR5客戶端時鐘驅動器是一種訊號完整性時序增強晶片。它可以恢復DIMM上各個DRAM的時鐘幅度和時序保真度。在單相鎖環模式下,CKD接收來自CPU的單個時鐘,恢復時鐘的幅度,並透過鎖相環(PLL)減少抖動,然後輸出4個乾淨的副本。此外,CKD取代了從CPU到模組的多達4個連線的需求,以減少CPU引腳和功耗,從而簡化主機板佈線。
由於
DDR5模組是雙通道的,所以有一種雙鎖相環模式,DIMM的兩半可以彼此獨立地執行;還有一個時鐘鎖相環旁路模式,用於向後相容。John Eble表示,CKD產品是客戶端DIMM的一個關鍵區別。從6400MT/s開始,高於該速率的DIMM被稱為CUDIMM和CSODIMM。

Rambus最新推出的完全相容的DDR5客戶端時鐘驅動器產品,支援高達 7200MT/s速率的CUDIMM和CSODIMM,能夠滿足於未來幾代客戶端的應用需求。“這些高頻寬DIMM將首先被引入桌上型電腦與筆記型電腦,以其高效能更好地支援人工智慧、遊戲和內容創作。”John Eble強調說,“我們提供一個針對客戶端 DIMM的晶片組解決方案,它集成了CKD器件及SPD Hub。我們希望利用自身廣泛的伺服器記憶體專業知識,滿足不斷增長的PC尤其是AIPC的新需求。”
隨著資料速率的不斷提高,訊號完整性和電源完整性管理正變得越來越至關重要。Rambus在高效能記憶體領域擁有30多年的經驗,以SI/PI專業知識著稱。這些專業知識幫助DDR5記憶體介面晶片以更高的產出率為伺服器和客戶端DIMM 提供出色的訊號完整性和電源效率。
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“天花板”在哪裡?
所有速率高於6400MT/s的客戶端模組都需要CKD。而4800MT/s和5600MT/s資料速率的DDR5客戶端記憶體模組當中,是不需要CKD晶片的。Rambus解決方案是更高效能的支撐者和推動者。
來自Rambus的CKD晶片將支援現有的6400MT/s和未來的7200MT/s資料傳輸速率,可以被應用於CUDIMM和CSODIMM上。在單PLL模式下,CKD將接收一個時鐘,在雙PLL模式下接收兩個時鐘,並可根據DRAM容量和配置驅動最多輸出4個高精度時鐘。CKD可以透過其I2C和I3C邊帶介面進行配置和拉取,該介面由SPD Hub進行緩衝。Rambus正在積極支援多代DDR5 RCD,每一代都與特定的DIMM速率相關聯。John Eble表示,Rambus將推出一系列CKD產品,以支援更高的DDR5速率和未來的DDR世代。
蘇雷介紹說,Rambus DDR CKD目前已經量產,在大中華區面向的主要客戶是記憶體模組廠、DRAM顆粒原廠等。同時,Rambus也與PC、筆記型電腦的OEM、ODM廠商以及主機板廠商進行密切合作,共同支援生態的健康發展。
“我們的新產品支援高達7200MT/s的速率。未來,DDR5預計將擴充套件到 8400MT/s。這就需要一個發展路線圖,以達到更高的DDR5速率。”John Eble表示,“隨著我們走向越來越高的資料速率,用於維持記憶體系統同步操作的可用時序預算正在縮小。因此,時序精度還需要在絕對規模上繼續提高。另外,預計有源元件將繼續發揮更大的作用,來維護訊號的完整性。Rambus在訊號完整性方面的領導地位和專業知識變得更加至關重要。
”

我們現在看到的DDR5的路線圖所規劃的原生DRAM裝置最高資料傳輸速率為8400MT/s。在伺服器端,一項具有突破性的技術是使用多路複用技術來擴充套件頻寬上限,同時在每個記憶體插槽上提供更高的頻寬。透過多路複用,主機可以在交替的時鐘週期中定址兩組DRAM。這允許主機記憶體匯流排以原生DRAM裝置資料速率的兩倍執行。JEDEC(固態技術協會)已經宣佈了最新的MRDIMM,它將使用原生DDR5 6400MT/s DRAM裝置。透過多路複用,MRDIMM能夠將頻寬擴充套件到12.8 Gbps。隨著DDR5 DRAM的速率擴充套件到6400 MT/s以上,若採用多路複用技術,可進一步提高DIMM記憶體插槽的頻寬。
隨著AI和邊緣AI模型以及應用越來越多地涉及DDR記憶體,用於AI加速器的DDR記憶體需要提供更高的效能、更低的延遲和更高的可靠性,以處理即時推理任務。此外,更高的記憶體容量也變得更加關鍵,它將允許載入大型引數與模型,從而快速響應不斷增長的資料處理需求。John Eble分析說:“未來版本的DDR記憶體預計將繼續提供更高的頻寬和容量。這肯定需要對CKD等產品進行更新,甚至需要對架構和記憶體設計進行更改。這些將由相應的JEDEC標準來決定。不過目前相關標準還未建立。Rambus將積極參與未來記憶體標準的制定,並持續為行業提供尖端的記憶體晶片和解決方案。”
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