Micron DDR5: Sự Nâng Cấp Vượt Trội Cho Bộ Nhớ DRAM Server

RAM DDR5, phần bổ sung mới nhất cho dòng SDRAM tốc độ dữ liệu kép (DDR), đã được thiết kế để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của công nghệ và khắc phục những hạn chế của người tiền nhiệm DDR4. Với sự tiến bộ của bộ xử lý có số lượng lõi cao hơn, băng thông bộ nhớ hiện tại đã trở nên không đủ, khiến cho việc phát triển DDR5 trở nên cấp thiết.

So với DDR4, DDR5 tự hào có những cải tiến quan trọng nhất, chuyển trọng tâm của nó từ giảm mức tiêu thụ điện năng sang cung cấp nhiều băng thông hơn. Một ví dụ mô phỏng cho thấy DDR5 mang lại hiệu suất tăng lên tới 1,87 lần so với băng thông hiệu dụng của DDR4 với tốc độ dữ liệu là 4800 megatransfers mỗi giây (MT/s). Hơn nữa, với tốc độ dữ liệu lên tới 6400 MT/s và những cải tiến kiến trúc quan trọng của nó, DDR5 từ Micron đang đẩy giới hạn băng thông hệ thống lên cao hơn nữa.

Sách trắng này đi sâu vào các cải tiến kiến trúc quan trọng của DDR5 và cách chúng đóng góp vào sự tăng trưởng đáng kể của băng thông so với DDR4.

Đáp ứng nhu cầu của CPU thế hệ tiếp theo

Với sự thay đổi hướng tới kiến trúc CPU đa lõi, ngành công nghiệp điện toán đã đạt được mức tăng hiệu suất ổn định hàng năm, ngay cả khi chỉ có những cải tiến khiêm tốn về tốc độ xung nhịp. Bất chấp những tiến bộ này, những thách thức như tính toàn vẹn của tín hiệu, khả năng cung cấp năng lượng và độ phức tạp của bố cục đang cản trở những cải tiến hơn nữa về tần số lõi.

Khi số lượng lõi CPU tiếp tục tăng, băng thông bộ nhớ khả dụng trên mỗi lõi đang trở thành một yếu tố hạn chế. Đây là lý do tại sao các kiến trúc bộ nhớ mới ngoài DDR4 SDRAM là rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu của các hệ thống thế hệ tiếp theo và yêu cầu băng thông ngày càng tăng của chúng.

Biểu đồ bên dưới nêu bật xu hướng trong các hệ thống trong thế giới thực, cho thấy rằng băng thông trên mỗi lõi vẫn tương đối ổn định và thậm chí đang bắt đầu giảm, như được chỉ ra ở góc dưới bên phải của biểu đồ.

Các tính năng chính của DDR5

Việc chuyển đổi từ DDR4 sang DDR5 không chỉ đơn thuần là nâng cấp DDR SDRAM thông thường. DDR5 mang đến một cuộc đại tu đáng kể cho toàn bộ kiến trúc DDR, với mục tiêu chính là tăng băng thông.

Tốc độ dữ liệu được tăng cường
Băng thông tăng lên của DDR5 có thể thực hiện được nhờ một loạt cải tiến và cải tiến tính năng. Điều quan trọng nhất trong số này là sự gia tăng đáng kể về tốc độ dữ liệu của thiết bị. DDR4 hỗ trợ tốc độ dữ liệu từ 1600 MT/s đến 3200 MT/s, trong khi DDR5 được xác định với tốc độ dữ liệu nằm trong khoảng từ 3200 MT/s đến tối đa 6400 MT/s. Việc tăng tốc độ dữ liệu này sẽ không chỉ duy trì băng thông hiện có trên mỗi lõi khi số lượng lõi trong CPU tiếp tục tăng mà còn cho phép băng thông cao hơn nữa.

Hình dưới đây cho thấy băng thông hiệu quả tiềm năng trên các tốc độ dữ liệu DDR4 và DDR5 khác nhau dựa trên khối lượng công việc mô phỏng, có tính đến hiệu suất của bus dữ liệu (không được hiển thị).

Mở Rộng Tính Năng Giao Thức Để Tăng Hiệu Suất

Ngoài việc tăng tốc độ truyền dữ liệu và cải thiện phần mềm I/O, DDR5 cũng giới thiệu những tính năng giao thức mới mà không liên quan đến tốc độ dữ liệu, đó là những yếu tố quan trọng để tăng tần số và hiệu suất. Ví dụ, DDR5 DIMMs có hai kênh riêng biệt 40 bit (32 bit cùng với ECC). Khi kết hợp với độ dài phát sóng mặc định mới là 16 (BL16) trong thành phần DDR5, điều này cho phép một phát sóng truy cập 64B dữ liệu (kích thước dòng cache CPU thông thường) chỉ bằng cách sử dụng một trong hai kênh riêng biệt, hoặc chỉ một nửa của DIMM. Cho phép lắng đọng truy cập từ hai kênh riêng biệt này sẽ giúp cải thiện đồng bộ, giống như một hệ thống 8 kênh trở thành một hệ thống 16 kênh.

Kết luận

Nhu cầu tăng băng thông bộ nhớ do yêu cầu mở rộng và mục tiêu hiệu suất cao hơn của hệ thống máy tính tới đời tạo ra một thách thức quan trọng cho các kiến trúc sư hệ thống hiện nay. DDR5 SDRAM đã được phát triển để giải quyết nhu cầu tăng băng thông, cung cấp các cải tiến đáng kể so với thế hệ SDRAM trước đó. Với một danh sách mạnh mẽ các tính năng mới và được cải thiện, DDR5 SDRAM của Micron đặt ngưỡng mới cho hiệu suất hệ thống tổng thể – đẩy giới hạn của tín hiệu cao tốc và trực tiếp đối mặt với thách thức băng thông bộ nhớ.

Supermicro là nhà sản xuất toàn cầu về giải pháp máy chủ hiệu suất cao, là nhà cung cấp hàng đầu các giải pháp điện toán xanh toàn diện cho HPC, Data Center, Cloud Computing, Enterprise IT, Hadoop / Big Data và Hệ thống nhúng trên toàn thế giới.

Với kinh nghiệm làm nhà phân phối chính thức máy chủ Supermicro từ năm 2005, Nhất Tiến Chung (NTC) tiên phong đem đến các giải pháp hạ tầng CNTT dựa trên danh mục phần cứng đa dạng và tối ưu chi phí đầu tư nhất từ Supermicro. Các máy chủ GPU và máy chủ lưu trữ hiệu năng cao chuyên dụng cho AI, Deep Learning, cấu hình tùy biến theo nhu cầu, được nhiều đối tác lựa chọn cho dự án của mình. Vui lòng liên hệ để được tư vấn giải pháp, hoàn toàn miễn phí.

Bạn muốn trở thành đối tác bán hàng Supermicro của NTC?

Đăng ký ngay

____
Bài viết liên quan