DDR5 memorija: Kako novi interfejs 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 koji će u potpunosti zamijeniti DDR4.Procesori se neminovno mijenjaju dolaskom DDR5, a imat će i neke novememorijainterfejsa, kao što je bio slučaj sa prethodnim generacijama DRAM nadogradnje sa SDRAM naDDR4.

1

Međutim, DDR5 nije samo promena interfejsa, već menja koncept procesorskog memorijskog sistema.Zapravo, promjene u DDR5 mogu biti dovoljne da opravdaju nadogradnju na kompatibilnu serversku platformu.

Zašto odabrati novi memorijski interfejs?

Računalni problemi postali su složeniji od pojave računara, a ovaj neizbježni rast pokrenuo je evoluciju u obliku većeg broja servera, sve većeg kapaciteta memorije i pohrane, te većih brzina procesora i broja jezgara, ali i pokretanja arhitektonskih promjena , uključujući nedavno usvajanje raščlanjenih i implementiranih AI tehnika.

Neki bi mogli pomisliti da se sve ovo dešava u tandemu jer svi brojevi rastu.Međutim, dok se broj procesorskih jezgara povećao, DDR propusni opseg ne drži korak, tako da se propusnost po jezgri zapravo smanjuje.

2

Budući da se skupovi podataka šire, posebno za HPC, igre, video kodiranje, razmišljanje o strojnom učenju, analizu velikih podataka i baze podataka, iako se propusni opseg memorijskog prijenosa može poboljšati dodavanjem više memorijskih kanala u CPU, ali to troši više energije .Broj pinova procesora takođe ograničava održivost ovog pristupa, a broj kanala ne može se stalno povećavati.

Neke aplikacije, posebno podsistemi sa visokim jezgrom, kao što su GPU-ovi i specijalizovani AI procesori, koriste vrstu memorije velikog propusnog opsega (HBM).Tehnologija pokreće podatke od naslaganih DRAM čipova do procesora kroz 1024-bitne memorijske trake, što je čini odličnim rješenjem za aplikacije koje intenzivno zahtijevaju memoriju kao što je AI.U ovim aplikacijama, procesor i memorija moraju biti što bliže kako bi se omogućili brzi prijenosi.Međutim, on je i skuplji, a čipovi ne mogu stati na zamjenjive/nadogradive module.

A DDR5 memorija, koja je počela da se široko plasira ove godine, dizajnirana je da poboljša propusni opseg kanala između procesora i memorije, dok i dalje podržava mogućnost nadogradnje.

Propusni opseg i kašnjenje

Brzina prijenosa DDR5 je brža od one bilo koje prethodne generacije DDR-a, zapravo, u poređenju sa DDR4, brzina prijenosa DDR5 je više nego dvostruko veća.DDR5 takođe uvodi dodatne arhitektonske promene kako bi omogućio performanse pri ovim brzinama prenosa preko jednostavnih dobitaka i poboljšaće uočenu efikasnost magistrale podataka.

Dodatno, dužina bursta je udvostručena sa BL8 na BL16, omogućavajući svakom modulu da ima dva nezavisna pod-kanala i suštinski udvostručavajući dostupne kanale u sistemu.Ne samo da ćete dobiti veće brzine prijenosa, već ćete dobiti i obnovljeni memorijski kanal koji nadmašuje DDR4 čak i bez većih brzina prijenosa.

Memorijski intenzivni procesi će doživjeti ogroman napredak od prelaska na DDR5, a mnoga današnja radna opterećenja koja intenzivno koriste podatke, posebno AI, baze podataka i online obrada transakcija (OLTP), odgovaraju ovom opisu.

3

Brzina prenosa je takođe veoma važna.Trenutni raspon brzina 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 očigledna kada se kvadriraju za izračunavanje omjera potrošnje energije, tj. 1,1²/1,2² = 85%, što znači uštedu od 15% na računima za struju.

Arhitektonske promene koje je uveo DDR5 optimizuju efikasnost propusnog opsega i veće brzine prenosa, međutim, ove brojke je teško kvantifikovati bez merenja tačnog okruženja aplikacije u kojem se tehnologija koristi.Ali opet, zbog poboljšane arhitekture i većih brzina prijenosa, krajnji korisnik će primijetiti poboljšanje energije po bitu podataka.

Osim toga, DIMM modul može sam podesiti napon, što može smanjiti potrebu za podešavanjem napajanja matične ploče, čime se obezbjeđuju dodatni efekti uštede energije.

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

Ispravljanje greške

DDR5 takođe uključuje ispravljanje grešaka na čipu, a kako se DRAM procesi nastavljaju smanjivati, mnogi korisnici su zabrinuti zbog povećanja stope greške u jednom bitu i ukupnog integriteta podataka.

Za serverske aplikacije, ECC na čipu ispravlja jednobitne greške tokom naredbi čitanja prije nego što izbaci podatke iz DDR5.Ovo rasterećuje dio ECC tereta sa algoritma korekcije sistema na DRAM kako bi se smanjilo opterećenje sistema.

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

Sažmite

Iako DRAM interfejs obično nije prvi faktor koji centar podataka uzima u obzir prilikom implementacije nadogradnje, DDR5 zaslužuje detaljniji pogled, jer tehnologija obećava uštedu energije uz značajno poboljšanje performansi.

DDR5 je omogućavajuća tehnologija koja pomaže ranim korisnicima da graciozno migriraju u kompozitni, skalabilni podatkovni centar budućnosti.IT i poslovni lideri bi trebali procijeniti DDR5 i odrediti kako i kada da migriraju sa DDR4 na DDR5 kako bi dovršili svoje planove transformacije centra podataka.

 

 


Vrijeme objave: 15.12.2022