لم تنشر جمعية JEDEC رسميًا بعد مواصفات الجيل التالي من ذاكرة الوصول العشوائي DDR5 (ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية، DRAM). لكن عدم وجود وثيقة رسمية لا يمنع مصنعي DRAM ومطوري الأنظمة المختلفة على الشريحة (system-on-chip، SoC) من الاستعداد لإطلاقها. في الأسبوع الماضي، شاركت شركة Cadence، وهي شركة تطوير الأجهزة والبرامج المخصصة لإنشاء الرقائق، معلوماتها المتعلقة بدخول DDR5 إلى السوق ومواصلة تطويرها.
منصات DDR5: أكثر من 12 منصة قيد التطوير
يتم تحديد شعبية أي نوع من الذاكرة من خلال شعبية الأنظمة الأساسية التي تدعمها، وDDR5 ليس استثناءً. وفي حالة DDR5، فنحن نعلم على وجه اليقين أنه سيتم دعمه من قبل معالجات AMD EPYC من جيل Genoa، وكذلك معالجات Intel Xeon Scalable من جيل Sapphire Rapids عند إصدارها في أواخر عام 2021 أو أوائل عام 2022. تقول شركة Cadence، التي تقدم بالفعل وحدة التحكم DDR5 والواجهة المادية DDR5 (PHY) لمصممي الرقائق للترخيص، إن لديها أكثر من اثنتي عشرة شركة SoCs قيد التطوير لدعم ذاكرة الجيل التالي. ستظهر بعض هذه الأنظمة الموجودة على الرقاقة مبكرًا، وبعضها لاحقًا، ولكن في هذه المرحلة من الواضح أن الاهتمام بالتكنولوجيا الجديدة كبير جدًا.
Cadence واثقة من أن وحدة التحكم DDR5 الخاصة بالشركة وDDR5 PHY متوافقة تمامًا مع الإصدار 1.0 من مواصفات JEDEC القادمة، لذا فإن SoCs التي تستخدم تقنيات Cadence ستكون متوافقة مع وحدات ذاكرة DDR5 التي ستظهر لاحقًا.
"إن المشاركة الوثيقة في مجموعات عمل JEDEC تعد ميزة. نحصل على فكرة عن كيفية تطور المعيار. نحن جهة تحكم ومورد PHY ويمكننا توقع أي تغييرات محتملة على الطريق نحو التوحيد القياسي في نهاية المطاف. في الأيام الأولى للتوحيد القياسي، تمكنا من أخذ العناصر القياسية قيد التطوير والعمل مع شركائنا للحصول على وحدة تحكم عاملة ونموذج أولي للطبقة المادية (PHY). قال مارك جرينبيرج، مدير التسويق لـ DRAM IP في Cadence: "بينما نتحرك نحو نشر المعيار، لدينا أدلة متزايدة على أن حزمة الملكية الفكرية (IP) الخاصة بنا ستدعم أجهزة DDR5 المتوافقة مع المعايير".
Antre: رقائق DDR16-5 بسعة 4800 جيجابت
يمثل الانتقال إلى DDR5 تحديًا كبيرًا لمصنعي الذاكرة، حيث يجب أن يوفر النوع الجديد من DRAM سعة متزايدة للرقاقة، ومعدلات نقل بيانات أعلى، وأداء فعال متزايد (لكل تردد على مدار الساعة ولكل قناة) وفي نفس الوقت تقليل استهلاك الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن تعمل ذاكرة DDR5 على تسهيل دمج أجهزة DRAM المتعددة في حزمة واحدة، مما يسمح بسعات وحدة ذاكرة أعلى بكثير مما تستخدمه الصناعة اليوم.
أعلنت شركتا Micron وSK Hynix بالفعل عن بدء تسليم وحدات الذاكرة النموذجية المستندة إلى شرائح DDR16 بسعة 5 جيجابت لشركائهما. لم تؤكد شركة Samsung، أكبر شركة مصنعة لذاكرة DRAM في العالم، رسميًا بدء شحن النماذج الأولية، ولكن من إعلاناتها في مؤتمر ISSCC 2019، نعلم أن الشركة تعمل مع شرائح 16 جيجابت ووحدات من نوع DDR5 (ومع ذلك، هذا لا يفعل ذلك) لا يعني أن رقائق 8 جيجابت لن يكون هناك DDR5). على أي حال، يبدو أن ذاكرة DDR5 ستكون متاحة من جميع الشركات المصنعة الرئيسية الثلاثة لـ DRAM عندما تبدأ منصاتها في الظهور في السوق.
شركة Cadence واثقة من أن شرائح DDR5 الأولى ستتمتع بسعة 16 جيجابت ومعدل نقل بيانات يبلغ 4800 ميجا نقل في الثانية (MT/s). تم تأكيد ذلك بشكل غير مباشر من خلال العرض التوضيحي لوحدة SK Hynix DDR5-4800 في معرض CES 2020، إلى جانب الإعلان عن بدء أخذ العينات (عملية إرسال النماذج الأولية للمنتج إلى الشركاء). بدءًا من DDR5-4800، سيتطور الجيل الجديد من الذاكرة في اتجاهين: السعة والأداء.
المتجهات العامة لتطوير DDR5، وفقًا لتوقعات Cadence:
- ستبدأ سعة الشريحة الواحدة عند 16 جيجابت، ثم تزيد إلى 24 جيجابت (توقع وحدات ذاكرة بسعة 24 جيجابايت أو 48 جيجابايت)، ثم إلى 32 جيجابت.
فيما يتعلق بالأداء، تتوقع Cadence أن تزيد سرعات نقل البيانات DDR5 من 4800 MT/s إلى 5200 MT/s خلال 12-18 شهرًا بعد إطلاق DDR4-4800، ثم إلى 5600 MT/s خلال 12-18 شهرًا أخرى. لذا فإن تحسينات أداء DDR5 على الخوادم ستحدث بوتيرة منتظمة إلى حد ما.
بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر العميلة، سيعتمد الكثير على وحدات التحكم في الذاكرة في المعالجات الدقيقة وبائعي وحدات الذاكرة، ولكن من المؤكد أن وحدات DIMM المتحمسة ستتمتع بأداء أفضل من تلك المستخدمة في الخوادم.
في سوق الخوادم، مع شرائح 16 جيجا بايت، وتحسينات DDR5 الداخلية، وبنيات الخادم الجديدة، واستخدام RDIMMs بدلاً من LRDIMMs، ستشهد أنظمة المقبس الفردي المزودة بوحدات DDR5 بسعة 256 جيجا بايت زيادات كبيرة في الأداء في كل من إمكانيات الإنتاجية، ومن حيث زمن الوصول إلى البيانات. (مقارنة بأجهزة LRDIMM الحديثة).
يقول Cadence أن التحسينات التكنولوجية لذاكرة DDR5 ستسمح لها بزيادة عرض النطاق الترددي الفعلي للذاكرة بنسبة 36% مقارنة بذاكرة DDR4، حتى بمعدلات نقل بيانات تصل إلى 3200 MT/s. ومع ذلك، عندما تعمل DDR5 بسرعات تصميم تبلغ حوالي 4800 MT/s، فإن الإنتاجية الفعلية ستكون أعلى بنسبة 87% من DDR4-3200 على أي حال. ومع ذلك، فإن إحدى الميزات الرئيسية لـ DDR5 ستكون أيضًا القدرة على زيادة كثافة شريحة الذاكرة المتجانسة بما يتجاوز 16 جيجابت.
DDR5 بالفعل هذا العام؟
كما هو مذكور أعلاه، من المفترض ألا تظهر AMD Genoa وIntel Sapphire Rapids حتى أواخر عام 2021، وعلى الأرجح أوائل عام 2022. ومع ذلك، فإن السيد جرينبيرج من شركة كادينس واثق من السيناريو المتفائل لتطور الأحداث.
يتطلع مصنعو الذاكرة إلى بدء التوريد بكميات كبيرة لأنواع جديدة من ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) قبل توفر المنصات. وفي الوقت نفسه، يبدو الشحن قبل عام من وصول AMD Genoa وIntel Sapphire Rapids إلى السوق سابقًا لأوانه بعض الشيء. لكن ظهور المتغيرات التجريبية لذاكرة DDR5 له عدة تفسيرات معقولة: معالجات AMD وIntel التي تدعم DDR5 أقرب مما تخبرنا به شركات المعالجات، أو أن هناك شرائح SoC أخرى تدعم DDR5 تدخل السوق.
على أية حال، إذا كانت مواصفات DDR5 في مرحلة المسودة النهائية، فقد يبدأ مصنعو DRAM الكبار في الإنتاج الضخم حتى بدون معيار منشور. ومن الناحية النظرية، يمكن لمطوري شركة نفط الجنوب أيضًا البدء في إرسال تصميماتهم إلى الإنتاج في هذه المرحلة. وفي الوقت نفسه، من الصعب أن نتخيل أن DDR5 ستستحوذ على أي حصة سوقية كبيرة في 2020-2021. بدون دعم من موردي المعالجات الرئيسيين.
المصدر: 3dnews.ru