Pomnilnik DDR5: Kako novi vmesnik izboljša zmogljivost z manjšo porabo energije

Migracija podatkovnega centra na DDR5 je lahko pomembnejša od drugih nadgradenj.Vendar pa mnogi ljudje samo nejasno mislijo, da je DDR5 le prehod na popolno zamenjavo DDR4.Procesorji se s prihodom DDR5 neizogibno spremenijo in imeli bodo nekaj novihspominvmesnikov, kot je bilo pri prejšnjih generacijah nadgradenj DRAM iz SDRAM vDDR4.

1

Vendar pa DDR5 ni le sprememba vmesnika, ampak spreminja koncept procesorskega pomnilniškega sistema.Pravzaprav so spremembe DDR5 dovolj, da upravičijo nadgradnjo na združljivo strežniško platformo.

Zakaj izbrati nov pomnilniški vmesnik?

Težave z računalništvom so od pojava računalnikov postale bolj zapletene in ta neizogibna rast je spodbudila razvoj v obliki večjega števila strežnikov, vedno večjega pomnilnika in pomnilniških zmogljivosti ter višjih taktov procesorjev in števila jeder, pa tudi spremembe v arhitekturi. , vključno z nedavno sprejetjem razčlenjenih in izvedenih tehnik umetne inteligence.

Nekateri bi morda mislili, da se vse to dogaja v tandemu, ker vse številke rastejo.Medtem ko se je število procesorskih jeder povečalo, pasovna širina DDR ni sledila tempu, zato se pasovna širina na jedro dejansko zmanjšuje.

2

Odkar se nabori podatkov širijo, zlasti za HPC, igre, video kodiranje, sklepanje strojnega učenja, analizo velikih podatkov in baze podatkov, čeprav je pasovno širino prenosov pomnilnika mogoče izboljšati z dodajanjem več pomnilniških kanalov v CPE, vendar to porabi več energije .Število pinov procesorja prav tako omejuje trajnost tega pristopa in število kanalov se ne more večno povečevati.

Nekatere aplikacije, zlasti podsistemi z visokimi jedri, kot so grafični procesorji in specializirani procesorji AI, uporabljajo vrsto pomnilnika visoke pasovne širine (HBM).Tehnologija vodi podatke iz naloženih čipov DRAM v procesor prek 1024-bitnih pomnilniških pasov, zaradi česar je odlična rešitev za pomnilniško zahtevne aplikacije, kot je AI.V teh aplikacijah morata biti procesor in pomnilnik čim bližje, da zagotovita hitre prenose.Vendar pa je tudi dražji in čipi se ne morejo prilegati na zamenljive/nadgradljive module.

Pomnilnik DDR5, ki se je letos začel široko uvajati, je zasnovan tako, da izboljša pasovno širino kanala med procesorjem in pomnilnikom, medtem ko še vedno podpira možnost nadgradnje.

Pasovna širina in zakasnitev

Hitrost prenosa DDR5 je hitrejša kot pri kateri koli prejšnji generaciji DDR, pravzaprav je v primerjavi z DDR4 hitrost prenosa DDR5 več kot dvakrat večja.DDR5 uvaja tudi dodatne arhitekturne spremembe, ki omogočajo zmogljivost pri teh hitrostih prenosa v primerjavi s preprostimi pridobitvami in bodo izboljšale opazovano učinkovitost podatkovnega vodila.

Poleg tega se je razpočna dolžina podvojila z BL8 na BL16, kar je vsakemu modulu omogočilo dva neodvisna podkanala in v bistvu podvojilo razpoložljive kanale v sistemu.Ne samo, da dobite višje hitrosti prenosa, ampak tudi obnovljen pomnilniški kanal, ki prekaša DDR4 tudi brez višjih hitrosti prenosa.

Pomnilniško intenzivni procesi bodo s prehodom na DDR5 doživeli velik zagon in številne današnje podatkovno intenzivne delovne obremenitve, zlasti AI, baze podatkov in spletna obdelava transakcij (OLTP), ustrezajo temu opisu.

3

Zelo pomembna je tudi hitrost prenosa.Trenutni razpon hitrosti pomnilnika DDR5 je 4800~6400MT/s.Z dozorevanjem tehnologije se pričakuje, da bo hitrost prenosa višja.

Poraba energije

DDR5 uporablja nižjo napetost kot DDR4, tj. 1,1 V namesto 1,2 V.Čeprav se 8-odstotna razlika morda ne sliši veliko, postane razlika očitna, ko jih kvadriramo za izračun razmerja porabe energije, tj. 1,1²/1,2² = 85%, kar pomeni 15-odstotni prihranek pri računih za elektriko.

Arhitekturne spremembe, ki jih uvaja DDR5, optimizirajo učinkovitost pasovne širine in višje hitrosti prenosa, vendar je te številke težko kvantificirati brez merjenja natančnega aplikacijskega okolja, v katerem se tehnologija uporablja.Toda zaradi izboljšane arhitekture in višjih hitrosti prenosa bo končni uporabnik zaznal izboljšanje energije na bit podatkov.

Poleg tega lahko modul DIMM tudi sam prilagodi napetost, kar lahko zmanjša potrebo po prilagajanju napajanja matične plošče in s tem zagotovi dodatne učinke varčevanja z energijo.

Za podatkovne centre je zaskrbljujoče, koliko energije porabi strežnik in koliko stroškov hlajenja, in če upoštevamo te dejavnike, je DDR5 kot energetsko učinkovitejši modul zagotovo lahko razlog za nadgradnjo.

Popravek napak

DDR5 vključuje tudi popravljanje napak na čipu in ker se procesi DRAM še naprej krčijo, so številni uporabniki zaskrbljeni zaradi povečanja stopnje enobitnih napak in splošne celovitosti podatkov.

Za strežniške aplikacije ECC na čipu popravi enobitne napake med ukazi za branje, preden izpiše podatke iz DDR5.To razbremeni del bremena ECC z algoritma za korekcijo sistema na DRAM, da se zmanjša obremenitev sistema.

DDR5 uvaja tudi preverjanje napak in čiščenje; če je omogočeno, bodo naprave DRAM prebrale notranje podatke in zapisale popravljene podatke.

Povzemite

Medtem ko vmesnik DRAM običajno ni prvi dejavnik, ki ga podatkovni center upošteva pri izvajanju nadgradnje, si DDR5 zasluži podrobnejši pregled, saj tehnologija obljublja varčevanje z energijo, hkrati pa znatno izboljša zmogljivost.

DDR5 je omogočajoča tehnologija, ki prvim uporabnikom pomaga elegantno preiti na sestavljivo, razširljivo podatkovno središče prihodnosti.IT in vodje podjetij bi morali oceniti DDR5 in določiti, kako in kdaj preiti z DDR4 na DDR5, da bi dokončali svoje načrte za transformacijo podatkovnega centra.

 

 


Čas objave: 15. december 2022