7 تفاوت کلیدی که DDR5 RDIMM صنعتی را از سایر ماژول های حافظه را متمایز می کند

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 برنامه های صنعتی که از ماژول های حافظه DDR5 پشتیبانی کرده و همچنین طراحی و تحقیق در مورد محصولات مرتبط می باشد.

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 می رود 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 داده های عظیم و اطمینان از عملکرد سرورها در حجم کاری بهینه را بر عهده دارد.

با این حال، چه تفاوت هایی در مشخصات فنی RDIMM های DDR5 وجود دارد که توجه ویژه ای را در طول توسعه محصول می طلبد؟ 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 می دهد. حالت پهنای باند دوگانه نه تنها عملکرد کلی را بهبود می بخشد، بلکه به طور موثر تاخیر دسترسی را کاهش داده و کارایی مکانیسم تشخیص و تصحیح خطا ECC را بهبود می بخشد. 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 گروه های بانکی و بهبود عملکرد

در مقایسه با DDR4، گروه های بانکی حافظه های DDR5 از 4 به 8 و تعداد کل بانک ها نیز از 16 به 32 افزایش یافته که به افزایش حجم داده های ارسالی کمک می کند. 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 می شود. این امر می تواند 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، برنامه های 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 می کند. 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 می دهد.

علاوه بر این، اگرچه هر دو ولتاژ کاری 1.1 ولت خروجی می دهند، در حال حاضر دو مشخصات PMIC در حافظه DDR5 استفاده می شود. برخلاف DDR5 UDIMM و SODIMM که از PMIC های 5 ولتی استفاده می کنند. برای برنامه های سرور، حافظه سرور DDR5 RDIMM از یک PMIC 12 ولت استفاده می کند و باید توجه ویژه ای 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 مکانیزم های On-die و Side-band ECC پشتیبانی کرده که می تواند به طور خودکار خطاهای داده را در حافظه شناسایی و تصحیح کند،  در نتیجه حفاظت کامل سرتاسری را برای فرآیند انتقال داده ها ارائه داده و دقت داده ها را بهبود می بخشند.

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، می توانند 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 ماژول های حافظه DDR5 را انتخاب کنید؟ آیا زمان آن رسیده که از DDR5 استفاده کنید؟

تقاضای بازارهای صنعتی برای پردازش گسترده داده ها و محاسبات با عملکرد بالا همچنان در حال رشد است ،به همین دلیل نیز معرفی فناوری DDR5 نیز اجتناب ناپذیر شده و پلتفرم های پردازنده ای که از برنامه های DDR5 در بازار پشتیبانی می کنند یکی پس از دیگری راه اندازی شده اند. این یک لحظه حیاتی برای معرفی حافظه DDR5 و توسعه سیستم عامل های مرتبط است. در زیر چند معیار وجود دارد که می تواند 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 ویژه ای 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 برنامه های کاربردی کلیدی مانند بازار صنعتی، سرورها و مراکز داده، هزینه ی از دست رفته به دلیل خرابی اغلب برای اندازه گیری بسیار زیاد است. این برنامه ها نمی توانند خطرات غیرعادی مانند کیفیت ناپایدار حافظه را تحمل کنند. ماژول های 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 سیستم های صنعتی هستند.

3.  پشتیبانی از چندین فناوری حفاظتی با ارزش افزوده

سناریوهای کاربردی حافظه صنعتی متنوع هستند و برنامه های کاربردی سرور دیگر محدود به اجرا در اتاق های 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.