L'Associazione JEDEC non ha ancora pubblicato ufficialmente le specifiche per la prossima generazione di RAM DDR5 (memoria ad accesso casuale dinamico, DRAM). Ma la mancanza di un documento formale non impedisce ai produttori di DRAM e agli sviluppatori di vari sistemi su chip (system-on-chip, SoC) di prepararsi al suo lancio. La scorsa settimana Cadence, sviluppatore di hardware e software per la creazione di chip, ha condiviso le sue informazioni sull'ingresso di DDR5 sul mercato e sul suo ulteriore sviluppo.
Piattaforme DDR5: più di 12 in sviluppo
La popolarità di qualsiasi tipo di memoria è determinata dalla popolarità delle piattaforme che la supportano e DDR5 non fa eccezione. Nel caso della DDR5, sappiamo per certo che sarà supportata dai processori AMD EPYC della generazione Genoa, nonché dai processori Intel Xeon Scalable della generazione Sapphire Rapids quando verranno rilasciati alla fine del 2021 o all'inizio del 2022. Cadence, che offre già il controller DDR5 e l'interfaccia fisica DDR5 (PHY) ai progettisti di chip per la licenza, afferma di avere più di una dozzina di SoC in sviluppo per supportare la memoria di prossima generazione. Alcuni di questi sistemi su chip appariranno prima, altri più tardi, ma in questa fase è ovvio che l'interesse per la nuova tecnologia è molto grande.
Cadence è fiduciosa che il controller DDR5 e il DDR5 PHY dell'azienda siano pienamente conformi alla prossima specifica JEDEC versione 1.0, quindi i SoC che utilizzano le tecnologie Cadence saranno compatibili con i moduli di memoria DDR5 che appariranno in seguito.
“Lo stretto coinvolgimento nei gruppi di lavoro JEDEC è un vantaggio. Ci facciamo un’idea di come si evolverà lo standard. Siamo un controller e un fornitore PHY e possiamo anticipare qualsiasi potenziale cambiamento sulla strada verso un'eventuale standardizzazione. Agli albori della standardizzazione, siamo stati in grado di prendere elementi standard in fase di sviluppo e collaborare con i nostri partner per ottenere un controller funzionante e un prototipo PHY. Mentre ci avviciniamo alla pubblicazione dello standard, abbiamo prove sempre più evidenti che il nostro pacchetto di proprietà intellettuale (IP) supporterà i dispositivi DDR5 conformi allo standard”, ha affermato Marc Greenberg, direttore marketing per DRAM IP presso Cadence.
Altro: chip DDR16-5 da 4800 Gbit
Il passaggio alla DDR5 rappresenta una sfida significativa per i produttori di memorie, poiché il nuovo tipo di DRAM deve fornire allo stesso tempo una maggiore capacità del chip, velocità di trasferimento dati più elevate, prestazioni effettive migliorate (per frequenza di clock e per canale) e allo stesso tempo un consumo energetico ridotto. Inoltre, si prevede che DDR5 semplificherà la combinazione di più dispositivi DRAM in un unico pacchetto, consentendo capacità dei moduli di memoria significativamente più elevate rispetto a quelle utilizzate oggi dal settore.
Micron e SK Hynix hanno già annunciato l'inizio delle consegne ai loro partner di prototipi di moduli di memoria basati su chip DDR16 da 5 Gbit. Samsung, il più grande produttore di DRAM al mondo, non ha confermato ufficialmente l'inizio della spedizione di prototipi, ma dai suoi annunci alla conferenza ISSCC 2019, sappiamo che l'azienda sta lavorando con chip da 16 Gbit e moduli di tipo DDR5 (tuttavia, questo non funziona non significa che i chip da 8 Gbit non ci saranno DDR5). In ogni caso, sembra che la memoria DDR5 sarà disponibile presso tutti e tre i principali produttori di DRAM quando le rispettive piattaforme inizieranno ad apparire sul mercato.
Cadence è fiduciosa che i primi chip DDR5 avranno una capacità di 16 Gbit e una velocità di trasferimento dati di 4800 Mega Transfers al secondo (MT/s). Ciò è stato indirettamente confermato dalla dimostrazione del modulo SK Hynix DDR5-4800 al CES 2020, insieme all'annuncio dell'inizio del campionamento (il processo di invio dei prototipi dei prodotti ai partner). Da DDR5-4800, la nuova generazione di memoria si svilupperà in due direzioni: capacità e prestazioni.
Vettori generali per lo sviluppo DDR5, secondo le aspettative di Cadence:
- La capacità di un singolo chip inizierà a 16 Gbit, per poi aumentare a 24 Gbit (sono previsti moduli di memoria da 24 GB o 48 GB) e infine a 32 Gbit.
In termini di prestazioni, Cadence prevede che la velocità di trasferimento dati DDR5 aumenterà da 4800 MT/s a 5200 MT/s in 12-18 mesi dopo il lancio di DDR4-4800, e poi a 5600 MT/s in altri 12-18 mesi. quindi i miglioramenti delle prestazioni DDR5 sui server avverranno a un ritmo abbastanza regolare.
Per i PC client, molto dipenderà dai controller di memoria dei microprocessori e dai fornitori dei moduli di memoria, ma i DIMM più appassionati avranno sicuramente prestazioni migliori di quelli utilizzati nei server.
Nel mercato dei server, con chip da 16 Gb, ottimizzazioni DDR5 interne, nuove architetture server e l'uso di RDIMM invece di LRDIMM, i sistemi a socket singolo con moduli DDR5 da 256 GB vedranno aumenti significativi delle prestazioni sia in termini di capacità di throughput, sia in termini di latenze di accesso ai dati. (rispetto ai moderni LRDIMM).
Cadence afferma che i miglioramenti tecnologici di DDR5 consentiranno di aumentare la larghezza di banda effettiva della memoria del 36% rispetto a DDR4, anche a velocità di trasferimento dati di 3200 MT/s. Tuttavia, quando DDR5 funziona a velocità di progettazione di circa 4800 MT/s, il throughput effettivo sarà in ogni caso superiore dell'87% rispetto a DDR4-3200. Tuttavia, una delle caratteristiche chiave delle DDR5 sarà anche la capacità di aumentare la densità di un chip di memoria monolitico oltre i 16 Gbit.
DDR5 già quest'anno?
Come notato sopra, AMD Genoa e Intel Sapphire Rapids non dovrebbero apparire fino alla fine del 2021, e più probabilmente all'inizio del 2022. Tuttavia, il signor Greenberg di Cadence confida in uno scenario ottimistico per lo sviluppo degli eventi.
I produttori di memorie sono ansiosi di iniziare la fornitura di massa di nuovi tipi di DRAM prima che le piattaforme diventino disponibili. Nel frattempo, la spedizione un anno prima che AMD Genoa e Intel Sapphire Rapids arrivino sul mercato sembra un po' prematura. Ma la comparsa delle varianti di prova DDR5 ha diverse spiegazioni ragionevoli: i processori AMD e Intel che supportano DDR5 sono più vicini di quanto ci dicono le aziende produttrici di processori, oppure ci sono altri SoC con supporto DDR5 che stanno entrando nel mercato.
In ogni caso, se le specifiche DDR5 fossero nella fase di bozza finale, i grandi produttori di DRAM potrebbero iniziare la produzione di massa anche senza uno standard pubblicato. In teoria, gli sviluppatori di SoC potrebbero anche iniziare a inviare i propri progetti in produzione in questa fase. Nel frattempo, è difficile immaginare che DDR5 conquisterà una quota di mercato significativa nel periodo 2020-2021. senza il supporto dei principali fornitori di processori.
Fonte: 3dnews.ru