JEDEC Association har ennå ikke offisielt publisert spesifikasjonen for neste generasjon DDR5 RAM (dynamic random access memory, DRAM). Men mangelen på et formelt dokument hindrer ikke DRAM-produsenter og utviklere av ulike systemer på en brikke (system-on-chip, SoC) fra å forberede lanseringen. I forrige uke delte Cadence, en utvikler av maskinvare og programvare for å lage brikker, sin informasjon om inngangen til DDR5 på markedet og dens videre utvikling.
DDR5-plattformer: mer enn 12 under utvikling
Populariteten til alle typer minne bestemmes av populariteten til plattformene som støtter det, og DDR5 er intet unntak. Når det gjelder DDR5, vet vi med sikkerhet at den vil bli støttet av AMD EPYC-prosessorer fra Genoa-generasjonen, samt Intel Xeon Scalable-prosessorer fra Sapphire Rapids-generasjonen når de utgis sent i 2021 eller tidlig i 2022. Cadence, som allerede tilbyr DDR5-kontrolleren og DDR5 fysisk grensesnitt (PHY) til brikkedesignere for lisensiering, sier at den har mer enn et dusin SoC-er i utvikling for å støtte neste generasjons minne. Noen av disse systemene-på-brikke vil dukke opp tidligere, noen senere, men på dette stadiet er det åpenbart at interessen for den nye teknologien er veldig stor.
Cadence er overbevist om at selskapets DDR5-kontroller og DDR5 PHY er fullstendig kompatible med den kommende JEDEC-spesifikasjonen versjon 1.0, så SoCs som bruker Cadence-teknologier vil være kompatible med DDR5-minnemoduler som dukker opp senere.
«Tett involvering i JEDEC arbeidsgrupper er en fordel. Vi får en ide om hvordan standarden vil utvikle seg. Vi er en kontroller og PHY-leverandør og kan forutse eventuelle endringer på veien mot eventuell standardisering. I de tidlige dagene av standardisering var vi i stand til å ta standardelementer under utvikling og samarbeide med våre partnere for å få en fungerende kontroller og PHY-prototype. Etter hvert som vi beveger oss mot publisering av standarden, har vi stadig flere bevis på at pakken vår for intellektuell eiendom (IP) vil støtte standardkompatible DDR5-enheter, sier Marc Greenberg, markedsdirektør for DRAM IP hos Cadence.
Antenne: 16-Gbit DDR5-4800-brikker
Overgangen til DDR5 utgjør en betydelig utfordring for minneprodusentene, da den nye typen DRAM samtidig skal gi økt brikkekapasitet, høyere dataoverføringshastigheter, økt effektiv ytelse (per klokkefrekvens og per kanal) og samtidig redusert strømforbruk. I tillegg forventes DDR5 å gjøre det enklere å kombinere flere DRAM-enheter til en enkelt pakke, noe som gir betydelig høyere minnemodulkapasitet enn det industrien bruker i dag.
Micron og SK Hynix har allerede annonsert starten på leveranser av prototypeminnemoduler basert på 16-Gbit DDR5-brikker til sine partnere. Samsung, verdens største DRAM-produsent, har ikke offisielt bekreftet starten på levering av prototyper, men fra kunngjøringene på ISSCC 2019-konferansen vet vi at selskapet jobber med 16-Gbit-brikker og DDR5-type moduler (men dette gjør ikke betyr at 8-Gbit-brikker Det vil ikke være noen DDR5). Uansett ser det ut til at DDR5-minne vil være tilgjengelig fra alle de tre store DRAM-produsentene når deres respektive plattformer begynner å dukke opp på markedet.
Cadence er sikker på at de første DDR5-brikkene vil ha en kapasitet på 16 Gbit og en dataoverføringshastighet på 4800 Mega Transfers per sekund (MT/s). Dette ble indirekte bekreftet av demonstrasjonen av SK Hynix DDR5-4800-modulen på CES 2020, kombinert med kunngjøringen av starten på prøvetakingen (prosessen med å sende produktprototyper til partnere). Fra DDR5-4800 vil den nye generasjonen minne utvikle seg i to retninger: kapasitet og ytelse.
Generelle vektorer for DDR5-utvikling, i henhold til Cadences forventninger:
- Kapasiteten til en enkelt brikke vil starte på 16 Gbit, deretter øke til 24 Gbit (forvent minnemoduler på 24 GB eller 48 GB), og deretter til 32 Gbit.
Når det gjelder ytelse, forventer Cadence at DDR5-dataoverføringshastighetene vil øke fra 4800 MT/s til 5200 MT/s i løpet av 12-18 måneder etter lanseringen av DDR4-4800, og deretter til 5600 MT/s om ytterligere 12-18 måneder , så DDR5 ytelsesforbedringer på servere vil skje i et ganske regelmessig tempo.
For klient-PC-er vil mye avhenge av minnekontrollerne i mikroprosessorene og minnemodulleverandørene, men entusiast-DIMM-er vil helt sikkert ha bedre ytelse enn de som brukes på servere.
I servermarkedet, med 16 Gb-brikker, interne DDR5-optimaliseringer, nye serverarkitekturer og bruk av RDIMM-er i stedet for LRDIMM-er, vil enkeltsokkelsystemer med 5 GB DDR256-moduler se betydelige ytelsesøkninger i både gjennomstrømningskapasiteter og når det gjelder datatilgangsforsinkelser (sammenlignet med moderne LRDIMM-er).
Cadence sier at DDR5s teknologiske forbedringer vil tillate den å øke den faktiske minnebåndbredden med 36 % sammenlignet med DDR4, selv ved 3200 MT/s dataoverføringshastigheter. Men når DDR5 opererer med designhastigheter på rundt 4800 MT/s, vil den faktiske gjennomstrømningen uansett være 87 % høyere enn DDR4-3200. En av hovedtrekkene til DDR5 vil imidlertid også være muligheten til å øke tettheten til en monolitisk minnebrikke utover 16 Gbit.
DDR5 allerede i år?
Som nevnt ovenfor, bør AMD Genoa og Intel Sapphire Rapids ikke vises før sent i 2021, og mer sannsynlig tidlig i 2022. Mr. Greenberg fra Cadence er imidlertid trygg på det optimistiske scenariet for utviklingen av hendelser.
Minneprodusenter er ivrige etter å begynne masseforsyning av nye typer DRAM før plattformer blir tilgjengelige. I mellomtiden virker frakt et år før AMD Genoa og Intel Sapphire Rapids kom på markedet litt for tidlig. Men utseendet til DDR5-prøvevarianter har flere fornuftige forklaringer: AMD- og Intel-prosessorer som støtter DDR5 er nærmere enn prosessorselskapene forteller oss, eller det er andre SoC-er med DDR5-støtte som kommer inn på markedet.
I alle fall, hvis DDR5-spesifikasjonen er på det endelige utkaststadiet, kan store DRAM-produsenter begynne masseproduksjon selv uten en publisert standard. I teorien kan SoC-utviklere også begynne å sende designene sine til produksjon på dette stadiet. I mellomtiden er det vanskelig å forestille seg at DDR5 vil ta noen betydelig markedsandel i 2020 - 2021. uten støtte fra store prosessorleverandører.
Kilde: 3dnews.ru