電子器件工程聯(lián)合會(huì)（JEDEC）終于在今日正式發(fā)布了下一代主流存儲(chǔ)器（DDR5 SDRAM）的最終規(guī)范。自 90 年代末以來(lái)，雙倍數(shù)據(jù)速率（DDR）存儲(chǔ)器技術(shù)已經(jīng)歷了多次迭代，并且推動(dòng)了 PC、服務(wù)器等生態(tài)的快速發(fā)展。而最新的 DDR5 規(guī)范不僅再次擴(kuò)展了 DDR 內(nèi)存的功能，且速率也較上一代 DDR4 輕松翻倍。預(yù)計(jì)基于新標(biāo)準(zhǔn)的硬件，將于 2021 年陸續(xù)在服務(wù)器和 PC 客戶端等設(shè)備上得到采用。

據(jù)悉，JEDEC 最初于 2018 年提出了 DDR5 的內(nèi)存規(guī)范。雖然今日發(fā)布的正式版本來(lái)得有些晚，但并沒(méi)有降低新一代存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)的重要性。

與往年的歷次迭代一樣，DDR5 再次將重點(diǎn)放在了 DRAM 存儲(chǔ)的密度和速率上。JEDEC 將兩者都提升了一倍，最大內(nèi)存速率也設(shè)置到了 6.4Gbps 起步、單條 LRDIMM 容量有望達(dá)到 2TB 。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，業(yè)內(nèi)一直在努力改進(jìn)生態(tài)支持，比如讓 DIMM 上的電壓調(diào)節(jié)器和芯片級(jí) ECC 校驗(yàn)做到更加精細(xì)。

與 DDR4 內(nèi)存相比，DDR5 最直觀的變化，依然體現(xiàn)在容量和密度上。經(jīng)歷了數(shù)年的設(shè)計(jì)研發(fā)，DDR5 標(biāo)準(zhǔn)已支持單顆 64Gbit 的 DRAM 存儲(chǔ)芯片，是 DDR4 最大允許容量（16Gbit）的四倍。

結(jié)合管芯堆疊工藝，還可將多達(dá) 8 組管芯塞入單個(gè)芯片，那樣 40 個(gè)單元的 LRDIMM 即可達(dá)成 2TB 的有效存儲(chǔ)容量。至于不那么起眼的無(wú)緩沖 DIMM，典型雙面配置亦可達(dá)成 128GB 的單條內(nèi)存容量。

需要指出的是，相對(duì)于頻率和帶寬的提升，制造密度的提升要相對(duì)慢一些，但標(biāo)準(zhǔn)依然具有相當(dāng)深遠(yuǎn)的前瞻性。對(duì)于內(nèi)存制造商來(lái)說(shuō)，今年已可使用 8Gbit 和 16Gbit 的芯片來(lái)制造 DDR5 內(nèi)存。

從 DDR3 到 DDR4 的過(guò)渡，JEEDC 已讓內(nèi)存帶寬從 1.6Gbps 提升到 3.2Gbps 。但是即將上市的 DDR5 產(chǎn)品，再次輕松地超越了 50%（至 4.8Gbps），未來(lái)更是有望達(dá)成 6.4Gbps 。

內(nèi)存制造商之一的 SK 海力士預(yù)計(jì)，十年后可達(dá)成 DDR5-8400 。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，顯然需要對(duì) DIMM 的底層（比如內(nèi)存總線）和配套的邏輯器件加以大量的改進(jìn)。

與我們?cè)?LPDDR4 和 GDDR6 等標(biāo)準(zhǔn)中看到的情況類似，單個(gè) DIMM 可被分解為兩個(gè)通道。因?yàn)?DDR5 不會(huì)為每個(gè) DIMM 提供一個(gè) 64-bit 數(shù)據(jù)通道，而是為兩個(gè)獨(dú)立的 32-bit 數(shù)據(jù)通道（ECC 則是 40-bit）。

與此同時(shí)，每個(gè)通道的突發(fā)長(zhǎng)度從 8 字節(jié)（BL8）翻倍到了 16 字節(jié)（BL16），意味著每個(gè)通道可在每次操作時(shí)交付 64 字節(jié)，從而讓有效帶寬較 DDR4 時(shí)代增加了一倍。

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的 PC 臺(tái)式機(jī)平臺(tái)而言，DDR5 系統(tǒng)可用 4 × 32-bit 的配置，來(lái)代替 DDR4 系統(tǒng)上的 2 × 64-bit 設(shè)置。內(nèi)存條仍將成對(duì)安裝，而不是回到 32-bit 的 SIMM 時(shí)代（但現(xiàn)在的最低配置是 DDR5 較小通道中的兩個(gè)）。

這種結(jié)構(gòu)上的變化，還在其它地方引發(fā)了一些連鎖反應(yīng)。比如 DDR5 引入了更高細(xì)粒度的存儲(chǔ)器刷新功能，允許在使用某些存儲(chǔ)器的同時(shí)刷新其它存儲(chǔ)器，從而實(shí)現(xiàn)更快的刷新（給電容器充電）。

存儲(chǔ)器的最大 Bank 數(shù)量也從 4 組翻倍到了 8 組，有助于減輕順序內(nèi)存訪問(wèn)帶來(lái)的性能損失。

來(lái)源：cnBeta.COM