DDR5來了! 先攻資料中心市場

作者 : Gary Hilson, EE Times特約編輯

企業與雲端伺服器領域將率先推動對於DDR5的需求。由於DDR5倍增了記憶體密度,能夠滿足資料中心對於日益增加的處理器核心數、記憶體頻寬與容量等需求…

美光科技(Micron Technology)選擇在今年的國際消費電子展(CES 2020)發佈其DDR5晶片,這聽起來頗令人玩味,因為最新迭代的DRAM在出現於客戶端裝置之前,一開始的最大需求將來自於資料中心應用。

美光在此充斥著大型壁掛式LED、智慧型手機和所謂‘impossible pork’人造豬肉的展場上宣佈開始送樣其DDR5 Registered DIMM (RDIMM),採用其先進的1Z奈米(nm)製程技術。美光科技資料中心行銷總監Ryan Baxter表示,由於DDR5倍增了記憶體密度,能夠滿足資料中心對於日益增加的處理器核心數、記憶體頻寬與容量等需求。然而,大約還需要9個月到1年的時間才能開始為廣泛的客戶大量出樣。

Baxter說:「我們將從2020年下半年開始送樣給主要的客戶,並為接下來一年內所需的量預做準備。」

Baxter預計,企業與雲端伺服器領域將推動DDR5的採用。「下一代CPU將需要更大的記憶體效能,才能為近來客戶採用CPU實現的應用最佳化。」

他說,在那之後才會是客戶端裝置的採用。但是,過去三、四年來,當PC等客戶端裝置成為整個DRAM需求量的重要部份時,新的DRAM規格如何獲得市場關注已經起了變化。「目前客戶端市場仍大,但是就近來對於DRAM的需求規模而言,雲端和企業實際上已經超過了客戶端應用。」

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隨著伺服器市場大幅提高對於其記憶體子系統的性能要求,核心數量預計將以前所未有的步調在增加,從過去幾年來每年約增加10-15%,預計在未來的4~5年將以25%的速度增加。(來源:Micron)

Baxter說,客戶端市場變得越來越多樣化,因為它涵蓋了多種裝置,包括傳統的桌上型電腦和筆記型電腦、平板電腦和智慧型手機,其中有些將會採用LPDDR。有些用戶群期望立即體驗DDR5帶來的性能提升,例如狂熱的遊戲玩家,而存在價格考量的用戶則將採用DDR4更長的時間。行動領域也有所不同。「您將在客戶端市場看到這種融合不同應用的『碎片化』現象。」

但從短期來看,Baxter認為,伺服器端將率先導入DDR5,因為企業和雲端伺服器領域都在大幅推動其記憶體子系統的性能提升,同時,核心數也以前所未有的速度增加,從近幾年約每年增加10%~15%,預計在未來4~5年內將增加25%。

加速這種核心數需求增加的一種方案示例是Amazon Web Services (AWS)和Azure以雲端服務的形式提供虛擬機。他說,「DDR5提供的好處在於大幅提高了記憶體子系統的性能。同樣地,多核心CPU也看好這個特點。我們正著眼於為每塊晶片實現數十個核心。」

這有助於從DDR4過渡到DDR5,而其所代表的意義並不僅止於一般的世代改變,因為它已經全面改革了DDR架構,並為整體性能設定了更高標準。例如,在系統級模擬中,以DDR4的最大數據傳輸速率3200MT/s比較DDR4和DDR5頻寬,顯示DDR5的有效頻寬更高1.36倍,而且,由於數據傳輸速率的增加以及整體的架構改變,預計可讓系統的現有頻寬提高2倍以上。

Baxter說,新的DDR5晶片採用美光的1Znm製程打造,從技術上來看,這是其1Znm製程技術的第三部份——除了DDR5,還包括DDR4和LPDDR4,原因在於美光希望以完全最佳化的製程量產DDR5。

據Objective Analysis首席分析師Jim Handy表示,採用1Znm製造DDR5元件,可望使美光科技處於DRAM製造商的領先地位,特別是該公司在2016年的製程轉換時落後了。而此時正值DRAM價格明顯降至低點之際,他認為,在價格低時盡可能地轉向1Znm製程也很合理,而且,可能讓美光在價格回升之前取得一點利潤。

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在系統級模擬中以DDR4的最大數據速率3200MT/s比較DDR4和DDR5頻寬,顯示DDR5的有效頻寬更高1.36倍。(來源:Micron)

針對DDR5首先將出現在哪些應用,Handy認為它將緊隨DDR4的步伐,率先導入資料中心,而其先前的迭代都是先應用於PC中。除了伺服器的性能要求之外,他認為原因還包括舉足輕重的英特爾(Intel)由於瞭解到其伺服器產品的利潤能力更強得多,因而將原本對於PC市場的重心轉移至資料中心,這同時也意味著技術的進展將逐步透至PC。

Handy說,除了需求領域的轉變之外,從發展藍圖也可看出DDR5正按計劃進展中,而且可能會看到與其前代產品類似的生命週期。他說,除了資料中心之外,它也將在許多不同的終端用戶體驗中支援日益增加的繪圖應用。「此外還有人工智慧(AI),儘管它極其適用於超大規模的資料中心,但尚未能真正走進人們的日常生活中。」

編譯:Susan Hong

(參考原文:Data Centers Drive DDR5 Demand,by Gary Hilson)

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