Памяць DDR5: як новы інтэрфейс павышае прадукцыйнасць пры меншым спажыванні энергіі

Пераход цэнтра апрацоўкі дадзеных на DDR5 можа быць больш важным, чым іншыя мадэрнізацыі.Аднак многія людзі проста цьмяна думаюць, што DDR5 - гэта проста пераход на поўную замену DDR4.Працэсары непазбежна зменяцца з прыходам DDR5, і ў іх з'явяцца новыяпамяцьінтэрфейсы, як гэта было ў выпадку з папярэднімі пакаленнямі абнаўленняў DRAM ад SDRAM даDDR4.

1

Аднак DDR5 - гэта не проста змяненне інтэрфейсу, гэта змена канцэпцыі сістэмы памяці працэсара.Фактычна, змяненняў у DDR5 можа быць дастаткова, каб апраўдаць абнаўленне да сумяшчальнай сервернай платформы.

Навошта выбіраць новы інтэрфейс памяці?

З моманту з'яўлення камп'ютараў вылічальныя праблемы ўскладніліся, і гэты непазбежны рост прывёў да эвалюцыі ў выглядзе павелічэння колькасці сервераў, пастаяннага павелічэння памяці і ёмістасці захоўвання, павышэння тактавай частаты працэсара і колькасці ядраў, а таксама да змены архітэктуры. , уключаючы нядаўняе прыняцце дэзагрэгаваных і рэалізаваных метадаў штучнага інтэлекту.

Некаторыя могуць падумаць, што ўсё гэта адбываецца ў тандэме, таму што ўсе лічбы растуць.Аднак у той час як колькасць працэсарных ядраў павялічылася, прапускная здольнасць DDR не паспявала за гэтым, таму прапускная здольнасць на адно ядро ​​фактычна змяншалася.

2

Паколькі наборы даных пашыраюцца, асабліва для HPC, гульняў, кадавання відэа, разважанняў машыннага навучання, аналізу вялікіх даных і баз дадзеных, хаця прапускную здольнасць перадачы памяці можна палепшыць, дадаўшы больш каналаў памяці да працэсара, але гэта спажывае больш энергіі .Колькасць кантактаў працэсара таксама абмяжоўвае ўстойлівасць гэтага падыходу, і колькасць каналаў не можа павялічвацца вечна.

Некаторыя праграмы, асабліва высокапрадукцыйныя падсістэмы, такія як графічныя працэсары і спецыялізаваныя працэсары штучнага інтэлекту, выкарыстоўваюць тып памяці з высокай прапускной здольнасцю (HBM).Тэхналогія запускае даныя ад стэкавых чыпаў DRAM да працэсара праз 1024-бітныя лініі памяці, што робіць яе выдатным рашэннем для прыкладанняў, якія інтэнсіўна патрабуюць памяці, такіх як штучны інтэлект.У гэтых праграмах працэсар і памяць павінны быць як мага бліжэй, каб забяспечыць хуткую перадачу.Тым не менш, гэта таксама даражэй, і чыпы не могуць змясціцца на заменных/абнаўляемых модулях.

А памяць DDR5, якая пачала шырока разгортвацца ў гэтым годзе, прызначана для паляпшэння прапускной здольнасці канала паміж працэсарам і памяццю, у той жа час падтрымліваючы магчымасць абнаўлення.

Прапускная здольнасць і затрымка

Хуткасць перадачы DDR5 вышэй, чым у любога папярэдняга пакалення DDR, на самай справе, у параўнанні з DDR4, хуткасць перадачы DDR5 больш чым у два разы.DDR5 таксама ўводзіць дадатковыя змены ў архітэктуру, каб забяспечыць прадукцыйнасць на гэтых хуткасцях перадачы перад простым узмацненнем і палепшыць назіраную эфектыўнасць шыны дадзеных.

Акрамя таго, даўжыня пакета была павялічана ўдвая з BL8 да BL16, што дазволіла кожнаму модулю мець два незалежных падканала і па сутнасці падвоіла колькасць даступных каналаў у сістэме.Вы не толькі атрымліваеце больш высокую хуткасць перадачы, але і адноўлены канал памяці, які пераўзыходзіць DDR4 нават без больш высокай хуткасці перадачы.

Працэсы з інтэнсіўнай аператыўнай памяццю значна павялічацца з пераходам на DDR5, і многія з сучасных працоўных нагрузак з інтэнсіўнай працай даных, асабліва штучны інтэлект, базы дадзеных і апрацоўка онлайн-транзакцый (OLTP), адпавядаюць гэтаму апісанню.

3

Хуткасць перадачы таксама вельмі важная.Бягучы дыяпазон хуткасцей памяці DDR5 складае 4800~6400 МТ/с.Чакаецца, што па меры сталення тэхналогіі хуткасць перадачы будзе вышэй.

Спажыванне энергіі

DDR5 выкарыстоўвае больш нізкае напружанне, чым DDR4, гэта значыць 1,1 В замест 1,2 В.Нягледзячы на ​​​​тое, што розніца ў 8% можа здацца невялікай, розніца становіцца відавочнай, калі іх узвесці ў квадрат для разліку каэфіцыента спажывання энергіі, г.зн. 1,1²/1,2² = 85%, што азначае 15% эканомію на рахунках за электраэнергію.

Архітэктурныя змены, унесеныя DDR5, аптымізуюць эфектыўнасць прапускной здольнасці і больш высокія хуткасці перадачы, аднак гэтыя лічбы цяжка ацаніць без вымярэння дакладнага асяроддзя прымянення, у якім выкарыстоўваецца тэхналогія.Але зноў жа, дзякуючы палепшанай архітэктуры і больш высокім хуткасцям перадачы, канчатковы карыстальнік адчуе паляпшэнне энергіі на біт даных.

Акрамя таго, модуль DIMM таксама можа самастойна рэгуляваць напружанне, што можа паменшыць неабходнасць рэгулявання сілкавання мацярынскай платы, тым самым забяспечваючы дадатковы эфект энергазберажэння.

Для цэнтраў апрацоўкі дадзеных важна, колькі энергіі спажывае сервер і колькі выдаткаў на астуджэнне, і калі ўлічыць гэтыя фактары, DDR5 як больш энергаэфектыўны модуль, безумоўна, можа стаць прычынай для абнаўлення.

Выпраўленне памылак

DDR5 таксама ўключае ў сябе карэкцыю памылак у чыпе, і паколькі працэсы DRAM працягваюць скарачацца, многія карыстальнікі занепакоеныя павелічэннем узроўню аднаразрадных памылак і агульнай цэласнасці даных.

Для серверных прыкладанняў ECC на чыпе выпраўляе аднаразрадныя памылкі падчас каманд чытання перад вывадам дадзеных з DDR5.Гэта здымае частку нагрузкі ECC з алгарытму карэкцыі сістэмы на DRAM, каб паменшыць нагрузку на сістэму.

DDR5 таксама ўводзіць праверку памылак і ачыстку, і калі ўключана, прылады DRAM будуць счытваць унутраныя даныя і запісваць выпраўленыя даныя.

Падвядзіце вынікі

У той час як інтэрфейс DRAM звычайна не з'яўляецца першым фактарам, які ўлічвае цэнтр апрацоўкі дадзеных пры ўкараненні абнаўлення, DDR5 заслугоўвае больш уважлівага вывучэння, паколькі гэтая тэхналогія абяцае зэканоміць энергію і пры гэтым значна палепшыць прадукцыйнасць.

DDR5 - гэта спрыяльная тэхналогія, якая дапамагае першапачатковым карыстальнікам элегантна перайсці на кампазіцыйны, маштабаваны цэнтр апрацоўкі дадзеных будучыні.ІТ-кіраўнікі і бізнес-лідэры павінны ацаніць DDR5 і вызначыць, як і калі перайсці з DDR4 на DDR5, каб завяршыць свае планы трансфармацыі цэнтра апрацоўкі дадзеных.

 

 


Час публікацыі: 15 снежня 2022 г