DDR5 памет: Как новият интерфейс подобрява производителността с по-ниска консумация на енергия

Миграцията на центъра за данни към DDR5 може да е по-важна от други надстройки.Въпреки това, много хора просто смътно смятат, че DDR5 е просто преход към пълната замяна на DDR4.Процесорите неизбежно се променят с пристигането на DDR5 и ще имат някои новипаметинтерфейси, какъвто беше случаят с предишните поколения надстройки на DRAM от SDRAM доDDR4.

1

Въпреки това, DDR5 не е просто промяна на интерфейса, тя променя концепцията на системата за памет на процесора.Всъщност промените в DDR5 може да са достатъчни, за да оправдаят надстройка до съвместима сървърна платформа.

Защо да изберете нов интерфейс на паметта?

Компютърните проблеми станаха по-сложни след появата на компютрите и този неизбежен растеж доведе до еволюция под формата на по-голям брой сървъри, непрекъснато нарастващ капацитет на паметта и съхранението и по-високи тактови скорости на процесора и брой ядра, но също така и промени в архитектурата , включително неотдавнашното приемане на дезагрегирани и внедрени AI техники.

Някои може да си помислят, че всичко това се случва в тандем, защото всички числа се покачват.Въпреки това, докато броят на процесорните ядра се е увеличил, честотната лента на DDR не поддържа темпото, така че честотната лента на ядро ​​всъщност намалява.

2

Тъй като наборите от данни се разширяват, особено за HPC, игри, кодиране на видео, разсъждения за машинно обучение, анализ на големи данни и бази данни, въпреки че честотната лента на трансферите на памет може да бъде подобрена чрез добавяне на повече канали за памет към процесора, но това консумира повече енергия .Броят на щифтовете на процесора също ограничава устойчивостта на този подход и броят на каналите не може да се увеличава вечно.

Някои приложения, особено подсистеми с високо ядро, като GPU и специализирани AI процесори, използват тип памет с висока честотна лента (HBM).Технологията управлява данни от подредени DRAM чипове към процесора през 1024-битови ленти на паметта, което я прави чудесно решение за приложения, изискващи интензивна памет, като AI.В тези приложения процесорът и паметта трябва да са възможно най-близо, за да осигурят бързи трансфери.Въпреки това е и по-скъпо и чиповете не могат да се поберат на сменяеми/надграждащи се модули.

И DDR5 паметта, която започна широко да се разпространява тази година, е предназначена да подобри честотната лента на канала между процесора и паметта, като същевременно поддържа възможност за надграждане.

Широчина на честотната лента и латентност

Скоростта на трансфер на DDR5 е по-бърза от тази на всяко предишно поколение DDR, всъщност, в сравнение с DDR4, скоростта на трансфер на DDR5 е повече от два пъти.DDR5 също така въвежда допълнителни архитектурни промени, за да позволи производителността при тези скорости на трансфер спрямо прости печалби и ще подобри наблюдаваната ефективност на шината за данни.

Освен това дължината на пакета беше удвоена от BL8 до BL16, което позволява на всеки модул да има два независими подканала и по същество удвоява наличните канали в системата.Не само получавате по-високи скорости на трансфер, но също така получавате преустроен канал на паметта, който превъзхожда DDR4 дори без по-високи скорости на трансфер.

Процесите с интензивно използване на памет ще получат огромен тласък от прехода към DDR5 и много от днешните натоварвания с интензивно използване на данни, особено AI, бази данни и онлайн обработка на транзакции (OLTP), отговарят на това описание.

3

Скоростта на предаване също е много важна.Текущият обхват на скоростта на DDR5 паметта е 4800~6400MT/s.С развитието на технологията скоростта на предаване се очаква да бъде по-висока.

Консумация на енергия

DDR5 използва по-ниско напрежение от DDR4, т.е. 1.1V вместо 1.2V.Въпреки че разликата от 8% може да не звучи много, разликата става очевидна, когато се повдигнат на квадрат, за да се изчисли коефициентът на потребление на енергия, т.е. 1,1²/1,2² = 85%, което означава 15% спестяване на сметки за електроенергия.

Архитектурните промени, въведени от DDR5, оптимизират ефективността на честотната лента и по-високите скорости на трансфер, но тези числа са трудни за количествено определяне без измерване на точната среда на приложение, в която се използва технологията.Но отново, поради подобрената архитектура и по-високите скорости на трансфер, крайният потребител ще усети подобрение в енергията на бит данни.

В допълнение, DIMM модулът може също да регулира напрежението сам, което може да намали необходимостта от настройка на захранването на дънната платка, като по този начин осигурява допълнителни енергоспестяващи ефекти.

За центровете за данни, колко енергия консумира сървърът и колко разходи за охлаждане са проблемни, и когато се вземат предвид тези фактори, DDR5 като по-енергийно ефективен модул със сигурност може да бъде причина за надграждане.

Корекция на грешка

DDR5 също така включва корекция на грешки в чипа и тъй като процесите на DRAM продължават да намаляват, много потребители са загрижени за увеличаване на процента на еднобитови грешки и цялостната цялост на данните.

За сървърни приложения ECC в чипа коригира еднобитови грешки по време на команди за четене, преди да изведе данни от DDR5.Това разтоварва част от тежестта на ECC от алгоритъма за корекция на системата към DRAM, за да намали натоварването на системата.

DDR5 също въвежда проверка за грешки и дезинфекция и ако е активирана, DRAM устройствата ще четат вътрешни данни и ще записват обратно коригирани данни.

Обобщете

Въпреки че DRAM интерфейсът обикновено не е първият фактор, който центърът за данни взема предвид при внедряването на надстройка, DDR5 заслужава по-отблизо, тъй като технологията обещава да спести енергия, като същевременно значително подобрява производителността.

DDR5 е позволяваща технология, която помага на ранните потребители да мигрират елегантно към композируемия, мащабируем център за данни на бъдещето.ИТ и бизнес лидерите трябва да оценят DDR5 и да определят как и кога да мигрират от DDR4 към DDR5, за да завършат своите планове за трансформация на центъра за данни.

 

 


Време на публикуване: 15 декември 2022 г