DDR5 memorija: Kako novo sučelje poboljšava performanse uz manju potrošnju energije

Migracija podatkovnog centra na DDR5 može biti važnija od drugih nadogradnji.Međutim, mnogi ljudi samo nejasno misle da je DDR5 samo prijelaz za potpunu zamjenu DDR4.Procesori se neminovno mijenjaju dolaskom DDR5, a imat će i neke novememorijasučelja, kao što je bio slučaj s prethodnim generacijama DRAM nadogradnje sa SDRAM naDDR4.

1

Međutim, DDR5 nije samo promjena sučelja, on mijenja koncept memorijskog sustava procesora.Zapravo, promjene na DDR5 mogu biti dovoljne da opravdaju nadogradnju na kompatibilnu poslužiteljsku platformu.

Zašto odabrati novo memorijsko sučelje?

Problemi s računalstvom postali su složeniji od pojave računala, a ovaj neizbježni rast potaknuo je evoluciju u obliku većeg broja poslužitelja, sve većeg kapaciteta memorije i pohrane, te viših brzina takta procesora i broja jezgri, ali je također doveo do promjena u arhitekturi , uključujući nedavno usvajanje raščlanjenih i implementiranih tehnika umjetne inteligencije.

Neki bi mogli pomisliti da se sve to događa u tandemu jer sve brojke rastu.Međutim, dok se broj procesorskih jezgri povećao, DDR propusnost nije zadržala korak, tako da se propusnost po jezgri zapravo smanjivala.

2

Budući da se skupovi podataka proširuju, posebno za HPC, igre, video kodiranje, razmišljanje strojnog učenja, analizu velikih podataka i baze podataka, iako se propusnost prijenosa memorije može poboljšati dodavanjem više memorijskih kanala u CPU, ali to troši više energije .Broj pinova procesora također ograničava održivost ovog pristupa, a broj kanala ne može se povećavati zauvijek.

Neke aplikacije, posebno podsustavi visoke jezgre kao što su GPU i specijalizirani AI procesori, koriste vrstu memorije velike propusnosti (HBM).Tehnologija pokreće podatke od naslaganih DRAM čipova do procesora kroz 1024-bitne memorijske staze, što je čini izvrsnim rješenjem za aplikacije koje zahtijevaju memoriju kao što je AI.U tim aplikacijama procesor i memorija moraju biti što bliže kako bi se omogućili brzi prijenosi.Međutim, također je skuplji, a čipovi ne mogu stati na zamjenjive/nadogradive module.

A DDR5 memorija, koja se ove godine počela masovno uvoditi, dizajnirana je za poboljšanje propusnosti kanala između procesora i memorije, dok još uvijek podržava mogućnost nadogradnje.

Propusnost i latencija

Brzina prijenosa DDR5 brža je od bilo koje prethodne generacije DDR-a, zapravo, u usporedbi s DDR4, brzina prijenosa DDR5 više je nego dvostruko veća.DDR5 također uvodi dodatne arhitektonske promjene kako bi se omogućile performanse pri ovim brzinama prijenosa u odnosu na jednostavne dobitke i poboljšat će promatranu učinkovitost sabirnice podataka.

Dodatno, duljina praska je udvostručena s BL8 na BL16, dopuštajući svakom modulu da ima dva neovisna pod-kanala i u biti udvostručuje dostupne kanale u sustavu.Ne samo da dobivate veće brzine prijenosa, nego također dobivate obnovljeni memorijski kanal koji nadmašuje DDR4 čak i bez većih brzina prijenosa.

Memorijski intenzivni procesi doživjet će ogroman poticaj od prijelaza na DDR5, a mnoga današnja podatkovno intenzivna radna opterećenja, posebno AI, baze podataka i mrežna obrada transakcija (OLTP), odgovaraju ovom opisu.

3

Brzina prijenosa je također vrlo važna.Trenutačni raspon brzine DDR5 memorije je 4800~6400MT/s.Kako tehnologija sazrijeva, očekuje se da će brzina prijenosa biti veća.

Potrošnja energije

DDR5 koristi niži napon od DDR4, tj. 1.1V umjesto 1.2V.Iako razlika od 8% možda ne zvuči puno, razlika postaje očita kada se kvadriraju za izračun omjera potrošnje energije, tj. 1,1²/1,2² = 85%, što znači uštedu od 15% na računima za struju.

Arhitektonske promjene koje je uveo DDR5 optimiziraju učinkovitost propusnosti i veće brzine prijenosa, međutim, te je brojeve teško kvantificirati bez mjerenja točnog okruženja aplikacije u kojem se tehnologija koristi.Ali opet, zbog poboljšane arhitekture i većih brzina prijenosa, krajnji korisnik će uočiti poboljšanje u energiji po bitu podataka.

Osim toga, DIMM modul također može sam podešavati napon, što može smanjiti potrebu za podešavanjem napajanja matične ploče, čime se osiguravaju dodatni učinci uštede energije.

Za podatkovne centre je važno koliko energije server troši i koliki su troškovi hlađenja, a kada se ti faktori uzmu u obzir, DDR5 kao energetski učinkovitiji modul svakako može biti razlog za nadogradnju.

Ispravak pogreške

DDR5 također uključuje ispravljanje pogrešaka na čipu, a kako se DRAM procesi nastavljaju smanjivati, mnogi su korisnici zabrinuti zbog povećanja stope grešaka jednog bita i ukupnog integriteta podataka.

Za poslužiteljske aplikacije, ECC na čipu ispravlja jednobitne pogreške tijekom naredbi za čitanje prije izlaza podataka iz DDR5.Ovo rasterećuje dio ECC opterećenja s algoritma za korekciju sustava na DRAM kako bi se smanjilo opterećenje sustava.

DDR5 također uvodi provjeru grešaka i čišćenje, a ako je omogućeno, DRAM uređaji će čitati interne podatke i pisati ispravljene podatke.

Rezimirati

Dok DRAM sučelje obično nije prvi čimbenik koji podatkovni centar uzima u obzir pri implementaciji nadogradnje, DDR5 zaslužuje detaljnije razmatranje, budući da tehnologija obećava uštedu energije uz značajno poboljšanje performansi.

DDR5 je omogućavajuća tehnologija koja pomaže ranim korisnicima da graciozno pređu na komponirajući, skalabilni podatkovni centar budućnosti.IT i poslovni čelnici trebali bi procijeniti DDR5 i odrediti kako i kada migrirati s DDR4 na DDR5 kako bi dovršili svoje planove transformacije podatkovnog centra.

 

 


Vrijeme objave: 15. prosinca 2022