Асоціація JEDEC досі офіційно не опублікувала специфікацію оперативної пам'яті (DRAM) наступного покоління DDR5. Але відсутність формального документа не заважає виробникам DRAM та розробникам різноманітних систем на кристалі (system-on-chip, SoC) готуватися до її запуску. Минулого тижня компанія Cadence, розробник апаратного та програмного забезпечення для створення мікросхем, поділилася своєю інформацією щодо виходу DDR5 на ринок та її подальшого розвитку.
Платформи DDR5: більше 12 у розробці
Масовість будь-якого типу пам'яті визначається масовістю платформ із її підтримкою, і DDR5 перестав бути винятком. У випадку з DDR5 ми точно знаємо, що її підтримуватимуть процесори AMD EPYC покоління Genoa, а також Intel Xeon Scalable покоління Sapphire Rapids, коли їх буде випущено наприкінці 2021 або на початку 2022 року. Компанія Cadence, яка вже пропонує контролер DDR5 та фізичний інтерфейс (PHY) DDR5 розробникам мікросхем для ліцензування, каже, що на даний момент у розробці знаходяться більше дюжини SoC з підтримкою пам'яті наступного покоління. Частина цих систем на кристалі з'являться раніше, частина - пізніше, але на даному етапі очевидно, що інтерес до нової технології дуже великий.
Фахівці Cadence упевнені, що розроблені компанією контролер DDR5 та PHY DDR5 повністю відповідають майбутній специфікації JEDEC версії 1.0, тому SoC, які використовують технології Cadence, будуть сумісні з модулями пам'яті DDR5, які з'являться пізніше.
«Тісна участь у робочих групах JEDEC є перевагою. Ми отримуємо уявлення про те, як розвиватиметься стандарт. Ми постачальник контролерів і PHY і можемо передбачити будь-які потенційні зміни на шляху до остаточної стандартизації. У перші дні стандартизації ми змогли прийняти стандартні елементи, що знаходяться в процесі розробки, і діяти разом з нашими партнерами, щоб отримати прототип контролера і PHY. У міру того, як ми рухаємося до публікації стандарту, у нас з'являється все більше доказів того, що наш пакет інтелектуальної власності (IP) буде підтримувати відповідні стандарту пристрої DDR5», - сказав Марк Грінберг (Marc Greenberg), директор з маркетингу DRAM IP в Cadence.
Антре: 16-Гбіт мікросхеми DDR5-4800
Перехід на DDR5 є серйозним викликом для виробників пам'яті, оскільки новий тип DRAM повинен одночасно забезпечити збільшення ємності мікросхем, підвищення швидкості передачі даних, зростання ефективної продуктивності (на тактову частоту і на канал) і одночасне зниження енергоспоживання. Крім того, очікується, що DDR5 спростить об'єднання кількох пристроїв DRAM в одній упаковці, і це дозволить суттєво збільшити ємність модулів пам'яті порівняно з тим, що індустрія використовує сьогодні.
Micron і SK Hynix вже оголосили про початок постачання прототипів модулів пам'яті на базі 16-Гбіт мікросхем DDR5 своїм партнерам. Компанія Samsung, найбільший у світі виробник DRAM, офіційно не підтверджувала початок поставок прототипів, але з її анонсів на конференції ISSCC 2019 ми знаємо, що компанія працює з 16-Гбіт мікросхемами та модулями типу DDR5 (втім, це не означає, що 8-Гбіт мікросхем DDR5 не буде). У будь-якому випадку, зважаючи на все, пам'ять DDR5 буде доступна від усіх трьох найбільших виробників DRAM при початку появи відповідних платформ на ринку.
У Cadence впевнені, що перші мікросхеми типу DDR5 отримають ємність 16 Гбіт і швидкість передачі даних 4800 МегаТрансферів за секунду (МТ/с). Побічно це було підтверджено демонстрацією модуля SK Hynix DDR5-4800 на CES 2020 разом з анонсом початку семплінга (процес посилки прототипів продукції партнерам). Від DDR5-4800 нове покоління пам'яті розвиватиметься у двох напрямках: ємність та продуктивність.
Загальні вектори розвитку DDR5, згідно з очікуваннями Cadence:
- Місткість однієї мікросхеми почнеться з 16 Гбіт, потім зросте до 24 Гбіт (ждіть модулі пам'яті розміром 24 Гбайт або 48 Гбайт), а потім до 32 Гбіт.
Що стосується продуктивності, то Cadence очікує, що швидкість передачі даних DDR5 зросте зі швидкості 4800 MT/c до швидкості 5200 МТ/с через 12-18 місяців після запуску DDR4-4800, а потім до 5600 МТ/с ще через 12-18 місяців Тому підвищення продуктивності DDR5 на серверах буде відбуватися з досить регулярним ритмом.
Що стосується клієнтських ПК, багато залежатиме від контролерів пам'яті в мікропроцесорах і постачальників модулів пам'яті, але DIMM для ентузіастів, безумовно, матимуть кращі характеристики, ніж використовуються в серверах.
Якщо говорити про ринок серверів, то завдяки мікросхемам з ємністю 16 Гбіт, оптимізації внутрішньої архітектури DDR5, новим серверним архітектурам та використанню модулів RDIMM замість модулів LRDIMM, системи з одним процесорним гніздом та модулями DDR5 об'ємом 256 Гбайт отримають значне збільшення пропускної здатності як з точки здатності, і з погляду затримок доступу до даних (проти сучасними модулями LRDIMM).
У Cadence говорять про те, що технологічні вдосконалення DDR5 дозволять збільшити дійсну пропускну здатність пам'яті на 36% порівняно з DDR4 навіть за швидкості передачі даних 3200 МТ/с. Втім, коли DDR5 запрацює на проектних швидкостях близько 4800 МТ/с, фактична пропускна спроможність стане на 87% вищою, ніж у DDR4-3200 у будь-якому випадку. Тим не менш, однією з ключових особливостей DDR5 стане також можливість збільшувати щільність монолітної мікросхеми пам'яті понад 16 Гбіт.
DDR5 вже цього року?
Як зазначалося вище, AMD Genoa та Intel Sapphire Rapids повинні з'явитися не раніше кінця 2021 року, а більш ймовірно початку 2022 року. Проте, пан Грінберг із Cadence упевнений в оптимістичному сценарії розвитку подій.
Виробники пам'яті прагнуть розпочати масові поставки нових типів DRAM раніше, ніж стануть доступні платформи. Тим часом, постачання за рік до того, як AMD Genoa та Intel Sapphire Rapids з'являться на ринку, здаються трохи передчасними. Але поява пробних варіантів DDR5 має кілька розумних пояснень: процесори AMD і Intel, що підтримують DDR5, ближче, ніж повідомляють процесорні компанії, або є інші SoC з підтримкою DDR5, які виходять на ринок.
У будь-якому випадку, якщо специфікація DDR5 знаходиться на стадії остаточної чернетки, великі виробники DRAM можуть розпочати масове виробництво навіть без опублікованого стандарту. Теоретично розробники SoC також можуть почати відправляти свої розробки у виробництво вже на цьому етапі. Тим часом важко уявити, що DDR5 захопить скільки-небудь значну частку ринку в 2020—2021 роках. без підтримки із боку основних постачальників процесорів.
Джерело: 3dnews.ru