De JEDEC Association heeft de specificatie voor de volgende generatie DDR5 RAM (dynamisch willekeurig toegankelijk geheugen, DRAM) nog niet officieel gepubliceerd. Maar het ontbreken van een formeel document belet niet dat DRAM-fabrikanten en ontwikkelaars van verschillende systemen op een chip (system-on-chip, SoC) zich voorbereiden op de lancering ervan. Vorige week deelde Cadence, een ontwikkelaar van hardware en software voor het maken van chips, zijn informatie over de introductie van DDR5 op de markt en de verdere ontwikkeling ervan.
DDR5-platforms: meer dan 12 in ontwikkeling
De populariteit van elk type geheugen wordt bepaald door de populariteit van de platforms die het ondersteunen, en DDR5 is daarop geen uitzondering. In het geval van DDR5 weten we zeker dat deze ondersteund zal worden door AMD EPYC-processors van de Genua-generatie, evenals Intel Xeon Scalable-processors van de Sapphire Rapids-generatie wanneer ze eind 2021 of begin 2022 verschijnen. Cadence, dat de DDR5-controller en de DDR5 fysieke interface (PHY) al aanbiedt aan chipontwerpers voor licentieverlening, zegt dat het meer dan een dozijn SoC's in ontwikkeling heeft om geheugen van de volgende generatie te ondersteunen. Sommige van deze systemen-op-chip zullen eerder verschijnen, andere later, maar in dit stadium is het duidelijk dat de belangstelling voor de nieuwe technologie erg groot is.
Cadence is ervan overtuigd dat de DDR5-controller en DDR5 PHY van het bedrijf volledig compatibel zijn met de komende JEDEC-specificatie versie 1.0, zodat SoC's die Cadence-technologieën gebruiken compatibel zullen zijn met DDR5-geheugenmodules die later zullen verschijnen.
“Nauwe betrokkenheid bij JEDEC-werkgroepen is een voordeel. We krijgen een idee van hoe de standaard zal evolueren. Wij zijn controller en PHY-leverancier en kunnen anticiperen op eventuele veranderingen op weg naar uiteindelijke standaardisatie. In de begindagen van de standaardisatie konden we standaardelementen in ontwikkeling nemen en met onze partners samenwerken om een werkende controller en een PHY-prototype te krijgen. Nu we dichter bij de publicatie van de standaard komen, hebben we steeds meer bewijs dat ons pakket voor intellectueel eigendom (IP) standaard-compatibele DDR5-apparaten zal ondersteunen”, zegt Marc Greenberg, marketingdirecteur voor DRAM IP bij Cadence.
Antre: 16 Gbit DDR5-4800-chips
De overgang naar DDR5 vormt een aanzienlijke uitdaging voor geheugenfabrikanten, omdat het nieuwe type DRAM tegelijkertijd moet zorgen voor een grotere chipcapaciteit, hogere gegevensoverdrachtsnelheden, hogere effectieve prestaties (per klokfrequentie en per kanaal) en tegelijkertijd een lager energieverbruik. Bovendien zal DDR5 het naar verwachting gemakkelijker maken om meerdere DRAM-apparaten in één pakket te combineren, waardoor aanzienlijk hogere geheugenmodulecapaciteiten mogelijk zijn dan wat de industrie vandaag de dag gebruikt.
Micron en SK Hynix hebben al de start aangekondigd van de levering van prototype-geheugenmodules op basis van 16-Gbit DDR5-chips aan hun partners. Samsung, 's werelds grootste DRAM-fabrikant, heeft de start van de verzending van prototypes nog niet officieel bevestigd, maar uit de aankondigingen op de ISSCC 2019-conferentie weten we dat het bedrijf werkt met 16 Gbit-chips en modules van het DDR5-type (dit betekent echter wel niet dat 8-Gbit-chips Er zal geen DDR5 zijn). In ieder geval lijkt het erop dat DDR5-geheugen verkrijgbaar zal zijn bij alle drie de grote DRAM-fabrikanten wanneer hun respectievelijke platforms op de markt verschijnen.
Cadence heeft er vertrouwen in dat de eerste DDR5-chips een capaciteit zullen hebben van 16 Gbit en een dataoverdrachtsnelheid van 4800 Mega Transfers per seconde (MT/s). Dit werd indirect bevestigd door de demonstratie van de SK Hynix DDR5-4800-module op CES 2020, gekoppeld aan de aankondiging van de start van sampling (het proces van het verzenden van productprototypes naar partners). Vanaf DDR5-4800 zal de nieuwe generatie geheugen zich in twee richtingen ontwikkelen: capaciteit en prestaties.
Algemene vectoren voor DDR5-ontwikkeling, volgens de verwachtingen van Cadence:
- De capaciteit van een enkele chip begint bij 16 Gbit, stijgt vervolgens naar 24 Gbit (reken op geheugenmodules van 24 GB of 48 GB) en vervolgens naar 32 Gbit.
Wat de prestaties betreft, verwacht Cadence dat de gegevensoverdrachtsnelheden van DDR5 zullen stijgen van 4800 MT/s naar 5200 MT/s in 12-18 maanden na de lancering van DDR4-4800, en vervolgens naar 5600 MT/s in nog eens 12-18 maanden. dus DDR5-prestatieverbeteringen op servers zullen in een vrij regelmatig tempo plaatsvinden.
Voor client-pc's zal veel afhangen van de geheugencontrollers in de microprocessors en de leveranciers van geheugenmodules, maar enthousiaste DIMM's zullen zeker betere prestaties leveren dan die welke in servers worden gebruikt.
Op de servermarkt zullen single socket-systemen met 16GB DDR5-modules, met 5 Gb-chips, interne DDR256-optimalisaties, nieuwe serverarchitecturen en het gebruik van RDIMM's in plaats van LRDIMM's, aanzienlijke prestatieverbeteringen zien in zowel de doorvoermogelijkheden als in termen van latenties voor gegevenstoegang (vergeleken met moderne LRDIMM's).
Cadence zegt dat de technologische verbeteringen van DDR5 het mogelijk zullen maken om de werkelijke geheugenbandbreedte met 36% te vergroten in vergelijking met DDR4, zelfs bij gegevensoverdrachtsnelheden van 3200 MT/s. Wanneer DDR5 echter werkt met ontwerpsnelheden van ongeveer 4800 MT/s, zal de werkelijke doorvoer in ieder geval 87% hoger zijn dan die van DDR4-3200. Een van de belangrijkste kenmerken van DDR5 zal echter ook de mogelijkheid zijn om de dichtheid van een monolithische geheugenchip te verhogen tot boven 16 Gbit.
DDR5 al dit jaar?
Zoals hierboven vermeld, zouden AMD Genoa en Intel Sapphire Rapids pas eind 2021, en waarschijnlijker begin 2022, moeten verschijnen. De heer Greenberg van Cadence heeft echter vertrouwen in het optimistische scenario voor de ontwikkeling van evenementen.
Geheugenfabrikanten willen graag beginnen met de massale levering van nieuwe soorten DRAM voordat er platforms beschikbaar komen. Ondertussen lijkt verzending een jaar voordat AMD Genoa en Intel Sapphire Rapids op de markt kwamen een beetje voorbarig. Maar het verschijnen van DDR5-proefvarianten heeft verschillende redelijke verklaringen: AMD- en Intel-processors die DDR5 ondersteunen zijn dichterbij dan de processorbedrijven ons vertellen, of er zijn andere SoC's met DDR5-ondersteuning die op de markt komen.
Hoe dan ook, als de DDR5-specificatie zich in de laatste ontwerpfase bevindt, kunnen grote DRAM-fabrikanten met massaproductie beginnen, zelfs zonder een gepubliceerde standaard. In theorie zouden SoC-ontwikkelaars in dit stadium ook kunnen beginnen met het naar productie sturen van hun ontwerpen. Ondertussen is het moeilijk voor te stellen dat DDR5 in de periode 2020-2021 een aanzienlijk marktaandeel zal veroveren. zonder steun van grote processorleveranciers.
Bron: 3dnews.ru