Asociácia JEDEC zatiaľ oficiálne nezverejnila špecifikáciu ďalšej generácie DDR5 RAM (dynamic random access memory, DRAM). Chýbajúci formálny dokument však nebráni výrobcom DRAM a vývojárom rôznych systémov na čipe (system-on-chip, SoC) pripraviť sa na jeho spustenie. Minulý týždeň sa Cadence, vývojár hardvéru a softvéru na vytváranie čipov, podelil o svoje informácie týkajúce sa vstupu DDR5 na trh a jej ďalšieho vývoja.
Platformy DDR5: viac ako 12 vo vývoji
Popularita akéhokoľvek typu pamäte je určená popularitou platforiem, ktoré ju podporujú, a DDR5 nie je výnimkou. V prípade DDR5 s istotou vieme, že ju budú podporovať procesory AMD EPYC generácie Genoa, ako aj procesory Intel Xeon Scalable generácie Sapphire Rapids, keď budú vydané koncom roka 2021 alebo začiatkom roka 2022. Cadence, ktorá už ponúka DDR5 radič a DDR5 fyzické rozhranie (PHY) dizajnérom čipov na licencovanie, tvrdí, že má vo vývoji viac ako tucet SoC na podporu pamätí novej generácie. Niektoré z týchto systémov na čipe sa objavia skôr, niektoré neskôr, no v tejto fáze je zrejmé, že záujem o novú technológiu je veľmi veľký.
Cadence je presvedčený, že radič DDR5 a DDR5 PHY spoločnosti sú plne v súlade s nadchádzajúcou špecifikáciou JEDEC verzie 1.0, takže SoC, ktoré využívajú technológie Cadence, budú kompatibilné s pamäťovými modulmi DDR5, ktoré sa objavia neskôr.
„Úzke zapojenie do pracovných skupín JEDEC je výhodou. Získame predstavu o tom, ako sa bude štandard vyvíjať. Sme kontrolór a PHY dodávateľ a vieme predvídať akékoľvek potenciálne zmeny na ceste k prípadnej štandardizácii. V prvých dňoch štandardizácie sme boli schopní prijať štandardné prvky vo vývoji a spolupracovať s našimi partnermi na získaní funkčného ovládača a prototypu PHY. Ako sa posúvame smerom k zverejneniu štandardu, máme čoraz viac dôkazov, že náš balík duševného vlastníctva (IP) bude podporovať zariadenia DDR5 v súlade so štandardom,“ povedal Marc Greenberg, riaditeľ marketingu pre DRAM IP v Cadence.
Antre: 16-Gbit DDR5-4800 čipy
Prechod na DDR5 predstavuje značnú výzvu pre výrobcov pamätí, pretože nový typ DRAM musí súčasne poskytovať zvýšenú kapacitu čipu, vyššiu rýchlosť prenosu dát, zvýšený efektívny výkon (na taktovaciu frekvenciu a na kanál) a zároveň znížiť spotrebu energie. Okrem toho sa očakáva, že DDR5 uľahčí kombinovanie viacerých zariadení DRAM do jedného balíka, čo umožní výrazne vyššiu kapacitu pamäťových modulov, než aké dnes priemysel používa.
Micron a SK Hynix už oznámili začiatok dodávok prototypov pamäťových modulov založených na 16-Gbit DDR5 čipoch svojim partnerom. Samsung, najväčší svetový výrobca DRAM, oficiálne nepotvrdil začiatok expedície prototypov, no z jeho oznámení na konferencii ISSCC 2019 vieme, že spoločnosť pracuje so 16-Gbit čipmi a modulmi typu DDR5 (to však robí neznamená to, že 8-Gbit čipy nebudú DDR5). V každom prípade sa zdá, že pamäte DDR5 budú dostupné od všetkých troch hlavných výrobcov DRAM, keď sa ich príslušné platformy začnú objavovať na trhu.
Cadence je presvedčený, že prvé čipy DDR5 budú mať kapacitu 16 Gbit a rýchlosť prenosu dát 4800 mega prenosov za sekundu (MT/s). Nepriamo to potvrdila demonštrácia modulu SK Hynix DDR5-4800 na CES 2020 spojená s oznámením začiatku odberu vzoriek (proces zasielania prototypov produktov partnerom). Od DDR5-4800 sa bude nová generácia pamätí vyvíjať dvoma smermi: kapacitou a výkonom.
Všeobecné vektory pre vývoj DDR5 podľa očakávaní Cadence:
- Kapacita jedného čipu bude začínať na 16 Gbit, potom sa zvýši na 24 Gbit (očakávajte pamäťové moduly s 24 GB alebo 48 GB) a potom na 32 Gbit.
Pokiaľ ide o výkon, Cadence očakáva zvýšenie rýchlosti prenosu dát DDR5 zo 4800 MT/s na 5200 MT/s v priebehu 12-18 mesiacov po uvedení DDR4-4800 na trh a potom na 5600 MT/s o ďalších 12-18 mesiacov. takže vylepšenia výkonu DDR5 na serveroch budú prebiehať pomerne pravidelným tempom.
V prípade klientskych počítačov bude veľa závisieť od pamäťových radičov v mikroprocesoroch a predajcoch pamäťových modulov, ale nadšené DIMM budú mať určite lepší výkon ako tie, ktoré sa používajú v serveroch.
Na serverovom trhu s 16Gb čipmi, internými optimalizáciami DDR5, novými serverovými architektúrami a používaním modulov RDIMM namiesto modulov LRDIMM zaznamenajú systémy s jednou zásuvkou s modulmi 5 GB DDR256 výrazné zvýšenie výkonu v oblasti priepustnosti a oneskorenia prístupu k údajom. (v porovnaní s modernými modulmi LRDIMM).
Cadence hovorí, že technologické vylepšenia DDR5 umožnia zvýšiť skutočnú šírku pásma pamäte o 36 % v porovnaní s DDR4, dokonca aj pri rýchlosti prenosu dát 3200 MT/s. Keď však DDR5 pracuje pri konštrukčných rýchlostiach približne 4800 MT/s, skutočná priepustnosť bude v každom prípade o 87 % vyššia ako u DDR4-3200. Jednou z kľúčových vlastností DDR5 však bude aj možnosť zvýšiť hustotu monolitického pamäťového čipu nad 16 Gbit.
DDR5 už tento rok?
Ako je uvedené vyššie, AMD Genoa a Intel Sapphire Rapids by sa mali objaviť až koncom roka 2021 a pravdepodobnejšie začiatkom roku 2022. Pán Greenberg z Cadence je však presvedčený o optimistickom scenári vývoja udalostí.
Výrobcovia pamätí sa dočkajú masovej dodávky nových typov DRAM skôr, ako budú dostupné platformy. Medzitým sa dodávka rok predtým, ako sa AMD Genoa a Intel Sapphire Rapids dostanú na trh, zdá byť trochu predčasná. Vzhľad skúšobných variantov DDR5 má však niekoľko rozumných vysvetlení: procesory AMD a Intel podporujúce DDR5 sú si bližšie, ako nám hovoria procesorové spoločnosti, alebo existujú ďalšie SoC s podporou DDR5, ktoré vstupujú na trh.
V každom prípade, ak je špecifikácia DDR5 v záverečnej fáze návrhu, veľkí výrobcovia DRAM môžu začať sériovú výrobu aj bez zverejneného štandardu. Teoreticky by v tejto fáze mohli začať posielať svoje návrhy do výroby aj vývojári SoC. Medzitým je ťažké si predstaviť, že DDR5 získa nejaký významný podiel na trhu v rokoch 2020 - 2021. bez podpory od hlavných dodávateľov procesorov.
Zdroj: 3dnews.ru