چه چیزی ماژول‌های حافظه صنعتی DDR5 RDIMM را متمایز می‌کند؟

پس از عرضه نسل دوازدهم پردازنده دسکتاپ Core Alder Lake توسط اینتل، پلتفرم سرور نسل بعدی Eagle Stream و Zen4 Genoa ازAMD  در سال 2022 راه اندازی خواهند شد. این کار به طور رسمی آغاز کاری برای برنامه‌های صنعتی که از ماژول‌های حافظه صنعتی DDR5 RDIMM پشتیبانی کرده و همچنین طراحی و تحقیق در مورد محصولات مرتبط می‌باشد.

پهنای باند حافظه DDR5 دو برابر DDR4 است. اگر نرخ انتقال در 4800 مگاهرتز اولیه محاسبه شود، 50 درصد بیشتر از 3200 مگاهرتز DDR4  است. علاوه بر بهبودهای قابل توجه در عملکرد، حافظه DDR5 در ظرفیت، پایداری و صرفه جویی در مصرف انرژی نیز پیشرفت خوبی داشته است. انتظار می‌رود سرورهای سازمانی و مراکز داده، هوش مصنوعی، محاسبات پرسرعت و سایر برنامه ها به اولین پذیرندگان فناوری DDR5 در بازار صنعتی تبدیل شوند. حافظه سرور صنعتی DDR5 RDIMM، با عملکرد و قابلیت اطمینان عالی خود، وظایف مهمی مانند افزایش سرعت انتقال داده‌های عظیم و اطمینان از عملکرد سرورها در حجم کاری بهینه را بر عهده دارد.

 

با این حال، چه تفاوت‌هایی در مشخصات فنی RDIMM های DDR5 وجود دارد که توجه ویژه‌ای را در طول توسعه محصول می‌طلبد؟ هنگام استفاده از حافظه صنعتی DDR5، بهترین راه برای درک مزایا و استفاده از فرصت بازار چیست؟

 

1. معماری دو کاناله، پهنای باند دو برابر

حافظه DDR5 با معماری کانال جدید توسعه یافته است و دو مجموعه از کانال های فرعی 32 بیتی کاملا مستقل را ارائه می‌دهد. حالت پهنای باند دوگانه نه تنها عملکرد کلی را بهبود می‌بخشد، بلکه به طور موثر تاخیر دسترسی را کاهش داده و کارایی مکانیسم تشخیص و تصحیح خطا ECC را بهبود می‌بخشد. طراحی RCD (ثبت درایور ساعت) می تواند بار CPU را بیشتر کاهش داده، یکپارچگی سیگنال را تقویت کرده و تداخل را کاهش دهد.

2. دو برابر کردن تعداد گروه‌های بانکی و بهبود عملکرد

در مقایسه با DDR4، گروه‌های بانکی حافظه های DDR5 از 4 به 8 و تعداد کل بانک‌ها نیز از 16 به 32 افزایش یافته که به افزایش حجم داده های ارسالی کمک می‌کند. بهینه سازی پارامترهای کلی زمان بندی هسته این به حافظه اجازه داده تا به اقدامات اجرایی با سرعت بیشتری پاسخ دهد و به عملکرد فوق العاده بالایی دست یابد.

3. افت ولتاژ به معنای صرفه جویی در مصرف برق

ولتاژ استاندارد عملکرد حافظه DDR5 از 1.2 ولت DDR4 به تنها 1.1 ولت کاهش یافته است که باعث بهبود راندمان صرفه جویی در مصرف انرژی تا 8 درصد می‌شود. این امر می‌تواند مصرف برق سیستم و تولید گرما را به ویژه برای سیستم های صنعتی که به مصرف برق کم نیاز دارند و با اتلاف گرما مشکل داشته، کاهش دهد، برنامه‌های کاربردی سروری که نیاز به عملکرد 24 ساعته دارند، از مزایای صرفه جویی انرژی اضافی نیز برخوردار هستند.

4. PMIC و سیگنال پایدار تر

با کاهش ولتاژ به 1.1 ولت، به منظور اطمینان از دقت ولتاژ برای پایداری در حین عملیات با سرعت بالا، حافظه DDR5 عملکردهای مدیریت انرژی را نیز اضافه می‌کند. به جای روش کنترل سنتی از طریق مادربرد، حافظه DDR5 به یک آی سی مدیریت انرژی (PMIC) مجهز شده است که می تواند بار قدرت سیستم را به طور موثرتری کنترل کرده و راندمان تبدیل توان را تا 85 درصد بهبود بخشد. در نتیجه یکپارچگی و سازگاری سیگنال را بهبود داده و حتی هزینه طراحی مادربرد برای منبع تغذیه را کاهش می‌دهد.

علاوه بر این، اگرچه هر دو ولتاژ کاری 1.1 ولت خروجی می‌دهند، در حال حاضر دو مشخصات PMIC در حافظه DDR5 استفاده می‌شود. برخلاف DDR5 UDIMM و SODIMM که از PMIC های 5 ولتی استفاده می‌کنند. برای برنامه‌های سرور، حافظه سرور DDR5 RDIMM از یک PMIC 12 ولت استفاده می‌کند و باید توجه ویژه‌ای به طراحی پلتفرم سیستم شود.

5. مجهز به On-Die و ECC باند جانبی جهت تصحیح خودکار خطا

برای دستیابی به عملکرد بالاتر، حافظه DDR5 هم از نظر ظرفیت و هم از نظر تراکم داده بهبود یافته است. با این حال، مقیاس‌بندی فناوری ممکن است خطر خطای داده‌ها را نیز افزایش دهد. حافظه سرور DDR5 RDIMM از مکانیزم‌های On-die و Side-band ECC پشتیبانی کرده که می‌تواند به طور خودکار خطاهای داده را در حافظه شناسایی و تصحیح کند،  در نتیجه حفاظت کامل سرتاسری را برای فرآیند انتقال داده‌ها ارائه داده و دقت داده‌ها را بهبود می‌بخشند.

6. توانایی پیکربندی سنسور دما در جلوگیری از گرمای بیش از حد

حافظه سرور DDR5 RDIMM علاوه بر پذیرش اجزای جدید مانند RCD، PMIC و هاب SPD، یک سنسور دما با دقت بالا را نیز اضافه کرده است. با وجود این سنسور، پرسنل تحقیق و توسعه هنگام طراحی جریان هوای سیستم، می‌توانند اتلاف گرما را با دقت بیشتری محاسبه کرده و از تجمع بیش از حد گرما جلوگیری کنند و بر پایداری عملکرد سیستم تأثیر بگذارند.

7. همان تابع Refresh بانک و کاهش زمان تاخیر

در DDR4، برای به‌روزرسانی، همه بانک‌ها باید در حالت غیرفعال باشند و نمی‌توانند دستورالعمل‌های دیگر را همزمان اجرا کنند. عملکرد Same Bank Refresh حافظه DDR5 به سیستم اجازه می‌دهد تا یک بانک خاص را بدون تأثیر بر دسترسی به سایر داده‌های بانکی به‌روزرسانی کند، که این عمل تأخیر کلی در زمانی که سیستم در حال کار نیست را تا حد زیادی کاهش می‌دهد و عملکرد سیستم را بهبود می‌بخشد.

چگونه باید ماژول‌های حافظه DDR5 را انتخاب کنید؟ آیا زمان آن رسیده که از DDR5 استفاده کنید؟

تقاضای بازارهای صنعتی برای پردازش گسترده داده‌ها و محاسبات با عملکرد بالا همچنان در حال رشد است، به همین دلیل نیز معرفی فناوری حافظه صنعتی DDR5 RDIMM نیز اجتناب ناپذیر شده و پلتفرم‌های پردازنده‌ای که از برنامه‌های DDR5 در بازار پشتیبانی می‌کنند یکی پس از دیگری راه‌اندازی شده‌اند. این یک لحظه حیاتی برای معرفی حافظه DDR5 و توسعه سیستم عامل‌های مرتبط است. در زیر چند معیار وجود دارد که می‌تواند به عنوان مرجع برای انتخاب محصولات حافظه صنعتی DDR5 در آینده مورد استفاده قرار گیرد.

1. اهمیت تست نسخه تولید انبوه JEDEC 1.0

در حال حاضر JEDEC استاندارد تولید انبوه حافظه سرور DDR5 RDIMM 1.0 را منتشر کرده است. هنگام انتخاب DDR5 RDIMM باید توجه ویژه‌ای به این موضوع داشت که آیا سازنده آزمایش را مطابق با مشخصات استاندارد JEDEC 1.0 انجام داده است و برای تولید انبوه آماده است یا خیر. در حال حاضر، حافظه DDR5 Apacer آخرین آزمایش نسخه تولید انبوه JEDEC را به پایان رسانده است و تولید انبوه در نزدیکی است.

2. استفاده از آی سی های اصلی با کیفیت بالا

در برنامه‌های کاربردی کلیدی مانند بازار صنعتی، سرورها و مراکز داده، هزینه‌ی از دست رفته به دلیل خرابی اغلب برای اندازه گیری بسیار زیاد است. این برنامه‌ها نمی‌توانند خطرات غیرعادی مانند کیفیت ناپایدار حافظه را تحمل کنند. ماژول‌های حافظه صنعتی ساخته شده با آی سی های DDR5 DRAM اصلی با کیفیت بالا از تولید کنندگان بزرگ، دارای قابلیت اطمینان محصول و حفاظت گارانتی بسیار بالایی هستند و اولین انتخاب برای سیستم‌های صنعتی هستند.

3. پشتیبانی از چندین فناوری حفاظتی با ارزش افزوده

سناریوهای کاربردی حافظه صنعتی متنوع هستند و برنامه‌های کاربردی سرور دیگر محدود به اجرا در اتاق‌های کامپیوتر داخلی با تجهیزات کنترل محیطی جامع نیستند. در حال حاضر، فناوری‌های حفاظتی با ارزش افزوده، مانند پوشش کانفرمال، پوشش آندرفیل و فناوری ثبت شده ضد سولفوراسیون Apacer ،همگی می‌توانند از سطح ماژول DDR5 در برابر چالش‌های محیطی خارجی مانند رطوبت، آلودگی محیطی، لرزش، شوک و گرد و غبار محافظت کنند.