美光去年 7 月宣布推出 DDR5 技術(shù)賦能計(jì)劃（TEP，Technology Enablement Program），目前圍繞DDR5 的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)吸引了 100 多家企業(yè)的 250 余位成員參與。生態(tài)系統(tǒng)及支持、系統(tǒng)集成和架構(gòu)、CPU 和 ASIC 設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的頭部企業(yè)正在積極努力，以實(shí)現(xiàn)向 DDR5 的平穩(wěn)過(guò)渡。 

在科技行業(yè)向下一代計(jì)算領(lǐng)域的重大變革邁進(jìn)時(shí)，美光公司是一支先遣隊(duì)。這場(chǎng)變革需要先進(jìn)的內(nèi)存以及更強(qiáng)的計(jì)算能力，才能從當(dāng)今世界產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)中提取出價(jià)值和洞察。

今天的系統(tǒng)架構(gòu)師都知道，DDR4 SDRAM 已經(jīng)達(dá)到了 3200MT/s 的峰值，而 CPU 內(nèi)核數(shù)量卻在不斷增加。因此，計(jì)算性能的持續(xù)提高需要高性能內(nèi)存來(lái)維持每個(gè) CPU 內(nèi)核的可用帶寬。如果增加的內(nèi)核使用了 DDR4，實(shí)際上會(huì)導(dǎo)致每個(gè) CPU 內(nèi)核的帶寬下降。 

JEDEC 于 2020 年 7 月宣布了第五代雙倍數(shù)據(jù)速率標(biāo)準(zhǔn)（DDR5）SDRAM，滿足對(duì)更高帶寬的需求，并大幅度改進(jìn)前幾代 SDRAM。DDR5 是迄今為止技術(shù)最先進(jìn)的 DRAM，以 4800 MT/s 的初始數(shù)據(jù)速率將內(nèi)存性能提高了 85% 以上，支持下一代服務(wù)器工作負(fù)載。與 DDR4 相比，DDR5 將繼續(xù)支持兩倍以上的數(shù)據(jù)速率和有效帶寬，進(jìn)一步推動(dòng) CPU 內(nèi)核數(shù)量的增加，使計(jì)算能力逐年提高。 

新的內(nèi)存技術(shù)帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)

隨著新特性和功能的引入，內(nèi)存技術(shù)的重大轉(zhuǎn)變可能會(huì)給采用者和開發(fā)人員帶來(lái)許多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。散熱性能對(duì)比如何？設(shè)計(jì)人員怎樣獲得功能模型以便進(jìn)行仿真？需要考慮哪些關(guān)鍵的技術(shù)差異？由于 DDR5 與 DDR4 截然不同，架構(gòu)師和設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)他們?cè)诓捎煤鸵?guī)劃 DDR5 時(shí)必須有不同的思路。

以下是一些實(shí)例：

為了提高效率和穩(wěn)定性，DDR5 模組通過(guò)電源管理芯片（PMIC）實(shí)現(xiàn)本地電壓調(diào)節(jié)，過(guò)去這一直是在主板上完成的。

DDR5 模組的突發(fā)長(zhǎng)度達(dá)到 16，為單個(gè) DIMM 引入了兩個(gè) 40 位獨(dú)立通道，而 DDR4 單個(gè) DIMM僅使用一個(gè) 72 位通道，突發(fā)長(zhǎng)度為 8。

DDR5 模組引入寄存器時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)程序（RCD），為 DIMM 上的每個(gè)獨(dú)立通道提供單獨(dú)的時(shí)鐘和地址資源。

DDR5 引入了判決反饋均衡（DFE）技術(shù)，以緩解高數(shù)據(jù)速率下符號(hào)間干擾（ISI）的影響。

DDR5 包括改進(jìn)的刷新方案（同一內(nèi)存塊刷新，Same Bank Refresh），針對(duì)每個(gè)內(nèi)存塊組中的單個(gè)內(nèi)存塊來(lái)進(jìn)一步提高性能。

與我和 Rebecca Lewington 一起觀看播客“為什么美光 DDR5 DRAM 不僅僅是原始帶寬的飛躍”

美光獨(dú)特的 DDR5 協(xié)作生態(tài)系統(tǒng)在快速發(fā)展

美光是第一批向數(shù)據(jù)中心客戶出樣 DDR5 的公司之一，而我們看到了還有更深層次的需求。美光首席執(zhí)行官 Sanjay Mehrotra 表示：“作為 DDR5 規(guī)范的主要開發(fā)者，美光很早就在 DDR5 標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)中看到了機(jī)會(huì)。這就是我們?yōu)槭裁赐瞥隽?DDR5 技術(shù)賦能計(jì)劃，以幫助整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)為DDR5 平臺(tái)集成和優(yōu)化做好準(zhǔn)備。” 

一年前，我們與 Cadence、Montage、Rambus、Renesas 和 Synopsys 等少數(shù)生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴宣布推出了美光 DDR5 技術(shù)賦能計(jì)劃，這是業(yè)界第一次也是唯一一次推出此類計(jì)劃。該計(jì)劃現(xiàn)在已經(jīng)吸引了 100 多家公司的 250 多個(gè)成員參與。生態(tài)系統(tǒng)和 IP 支持、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)架構(gòu)、CPU 和 ASIC 設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的很多頭部企業(yè)都加入了進(jìn)來(lái)，正在努力工作以實(shí)現(xiàn)向 DDR5 的平穩(wěn)過(guò)渡。 

我們?yōu)樯鷳B(tài)系統(tǒng)積極支持美光 DDR5 技術(shù)賦能計(jì)劃的“一站式服務(wù)”而感到自豪，開發(fā)人員和采用者能隨手獲得所有關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容。美光提供對(duì)技術(shù)信息、支持以及電氣和熱模型的早期試用。不僅如此，美光還通過(guò)這個(gè)計(jì)劃推出了 DDR5 樣片產(chǎn)品，以支持工業(yè)設(shè)計(jì)、開發(fā)和計(jì)算平臺(tái)的增長(zhǎng)。

DDR5 技術(shù)賦能計(jì)劃鼓勵(lì)下一代產(chǎn)品的創(chuàng)新和開發(fā)

超大互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、大型服務(wù)器公司和 PC 應(yīng)用程序已經(jīng)在集成 DDR5，預(yù)計(jì)使用 DDR4 的大多數(shù)工作負(fù)載現(xiàn)在都將遷移到 DDR5。但這些新系統(tǒng)并非一蹴而就。DDR5 內(nèi)存前景廣闊；這就是美光推出技術(shù)賦能計(jì)劃的原因——支持合作伙伴利用生態(tài)系統(tǒng)協(xié)作來(lái)解決設(shè)計(jì)和集成挑戰(zhàn)。 

我還感興趣的是，隨著 DDR5 技術(shù)的成熟和技術(shù)賦能計(jì)劃成員的增加，該計(jì)劃的需求在發(fā)生變化，我們也在提供新的信息。在向 DDR5 內(nèi)存過(guò)渡的過(guò)程中，技術(shù)賦能計(jì)劃成員很可能會(huì)找到自己的興趣所在，內(nèi)存也需要進(jìn)一步演進(jìn)發(fā)展。

技術(shù)賦能計(jì)劃登錄頁(yè)面，將DDR5的性能帶入生態(tài)系統(tǒng)

技術(shù)賦能計(jì)劃提供 DDR5 設(shè)計(jì)和文檔的一站式服務(wù)

美光致力于在系統(tǒng)內(nèi)存領(lǐng)域取得飛躍和成功。在將 DDR5 集成到合作伙伴系統(tǒng)和平臺(tái)時(shí)，我們的成員很容易獲得所需的材料。一旦該計(jì)劃的成員資格得到批準(zhǔn)，成員將獲得：

技術(shù)資源，例如數(shù)據(jù)手冊(cè)、熱和功能仿真模型等，以幫助產(chǎn)品開發(fā)和平臺(tái)構(gòu)建

一旦可用，就可以選擇 DDR5 芯片和模組樣片

與其他生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴建立聯(lián)系，幫助設(shè)計(jì)和構(gòu)建支持 DDR5 的平臺(tái)

技術(shù)支持和培訓(xùn)材料

考慮到對(duì) DDR5 DRAM 標(biāo)準(zhǔn)的高漲熱情，認(rèn)識(shí)到這種高性能新內(nèi)存的重要性和潛在的顛覆性，以及美光 DDR5 技術(shù)賦能計(jì)劃生態(tài)系統(tǒng)的不斷壯大，預(yù)計(jì)好戲還在后面。讓我們?cè)诩磳⒌絹?lái)的革命中占據(jù)一席之地！

將支持 DDR5 的產(chǎn)品推向市場(chǎng)，還是評(píng)估支持 DDR5 的平臺(tái)？請(qǐng)加入我們，申請(qǐng)美光 DDR5 技術(shù)賦能計(jì)劃成員資格。 

作者

Brian Drake

Brian 憑借 16 年的 DRAM 專業(yè)知識(shí)，領(lǐng)導(dǎo)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的戰(zhàn)略發(fā)展，專注于為超大互聯(lián)網(wǎng)客戶提供 DDR5 解決方案。在擔(dān)任美光目前職位之前，Brian 在產(chǎn)品工程部門工作了 6 年，在那里他主要負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)、支持和維護(hù) DRAM 產(chǎn)品的團(tuán)隊(duì)，同時(shí)也積極投身團(tuán)隊(duì)工作中。在加入美光之前的四年，他曾在英飛凌和奇夢(mèng)達(dá)擔(dān)任 DRAM  測(cè)試程序工程師。