助力数据中心DDR5应用，Rambus发布第二代寄存器时钟驱动器

经过了数年的时间，DDR5来了。全新的设计带来了更大容量和更高带宽的同时，也带来了更多周边芯片和方案的升级。熟悉内存条的用户会知道，有一个非常关键的芯片是RCD（寄存器时钟驱动器），它起着非常关键的作用。Rambus于近日发布了全新的第二代RCD产品，这是业界首款5600 MT/s DDR5 RCD，可以为下一代数据中心DDR5 RDIMM提供关键支持。

DDR5的技术革新

DDR5最明显的一个革新供电方式的改变：将PMIC从主板上移动到了内存条上，并且将电压从1.2V降低到了1.1V。将PMIC移动到内存条上会带来信号完整性的提升，0.1V的供电电压降低也带来更好的功耗表现。但另一方面，较低的工作电压意味着较小的抗噪余量，这增加了设计和实施的复杂性。

图片来源：Linus Tech Tips

另一个重要的改变是通道架构的更新。DDR4的DIMM架构是由64数据位和8个ECC位组成，而DDR5的DIMM采用了双通道的方式，每个通道由32数据位和8个 ECC位组成。虽然总的数据位数没有变化，但两个小的独立通道明显可以提高内存访问效率。其中突发突变和突发长度也增加到了8和16，这样一个突发就可以访问64字节的数据，也就意味着一个40位宽的通道就可以提供典型的CPU缓存行大小，提升了并发能力和内存效率。

DDR5上其他的技术创新还包括：支持更高容量的DRAM，支持片上ECC、错误透明模式、封装后修复以及读写CRC模式等。

通过诸多的创新 ，DDR5实现了4.8～8.4Gbps的数据传输速率，实现了更高的带宽、更高的内存效率、更低的延时和更低的功耗。这种创新的DIMM架构也需要RCD的支持，所以Rambus也适时推出了其第二代的RCD产品，来助力DDR5在数据中心的应用。

Rambus第二代寄存器时钟驱动器(RCD)助力数据中心应用

DIMM上需要使用RCD和DB芯片，RCD的主要作用是在主机控制器和DRAM之间缓冲命令地址 (CA) 总线、命令和时钟控制信号，DB是用来缓冲来自内存控制器或内存颗粒 (DRAM) 的数据信号。在RDIMM上只需要RCD即可，而在LRDIMM上需要两个芯片一起实现缓冲作用，所以这两个芯片通常也会作为一个chipset来提供给客户。

DDR5 DIMMs的出现也带来了新的挑战，据Rambus接口芯片部门总经理Chien-Hsin Lee介绍，为了保证新技术和现有相关系统保持兼容，有四项关键要求显得更加重要：第一是保持相同的内存读取粒度（64字节的高速缓存行）；第二是实现相同或更好的可靠性、可用性和可服务性（RAS）功能；第三是维持在冷却功率范围内（~15W / DIMM），这项指标在过去几年里都没有什么变化；第四是避免过长的启动时间。

此次Rambus新推出的第二代RCD芯片在将DDR5数据速率提高了17%的同时降低了延时和功耗，可以为服务器主存储器提供5600MT/s DDR5 RDIMM的关键支持。为了让更多的DRAM可以放在模组上，DDR5 DIMMs内存接口芯片减少了负载数量，让整体的容量和性能得到了提升。从传统意义上来看这样的操作可能会带来相应带宽的牺牲，但Rambus用相关技术非常好地解决了这个问题，可以实现极佳的信号完整性。在这个前提下得以不断提高相关的频率，最终使DRAM数量得到很好的提升。

再来看DDR5 RDIMM带来的服务器设计的变化，首先是PMIC的变化，从主板转移到DIMM上；第二个变化是CA总线引入I3C-HUB，使得带宽提高10倍；另外还有热传感器的使用，让系统自主决定输出的性能和功率。从DDR4到DDR5的迁移并不仅仅是换个内存卡那么简单，从物理插槽的变化到供电方式、总线的变化会带来数据中心中一些包括主板、CPU等在内的很多重新设计的工作，但这种迁移对于云服务商而言意义更为重大。DDR4已经存在了数年，而DDR5的起始速率就已经达到了4800MT/s，未来还将会变得更高，Rambus也在第二代RCD的参数设定为了5600 MT/s，留出了一定余量。对于数据中心用户而言，这种迁移带来的优势远远超过和覆盖了其迁移带来的成本代价。

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“我们注意到随着数据增长的加速，中国正在大力推进数据中心的发展，中国已经发布了新数据中心发展三年行动计划，以建设具有先进技术、高算力、高能效和高安全的现代数据中心。”Rambus大中华区总经理苏雷分享到，“中国有着世界知名的云厂商、服务器OEM和ODM厂商，以及活跃着众多内存模组厂商，所以中国的整体内存生态在全球扮演着非常重要的一环，这也对内存产品和技术提出不断发展的需求。”

Rambus一直紧密地与内存上下游的伙伴一起协作，围绕着数据中心为中国客户提供更好的技术、产品和服务。在新的技术趋势方面，比如高速Serdes接口传输、高带宽低功耗HBM、CXL数据中心互联，Rambus已经和中国的广大合作伙伴展开紧密的技术沟通和合作。在数据中心的安全性方面，Rambus也可以提供静态数据、动态数据安全保护等专门的安全产品方案。

据悉，此次Rambus新推出的第二代内存接口芯片的样片已经提供给了行业客户，大批量的生产计划将会在整个生态系统等各个环节准备就绪后开展。第二代的RCD产品将会加速推进数据中心的DDR5升级的速度，加速下一代数据中心内存结构升级。