DDR5 atmiņa: kā jaunais interfeiss uzlabo veiktspēju ar mazāku enerģijas patēriņu

Datu centra migrācija uz DDR5 var būt svarīgāka par citiem jauninājumiem.Tomēr daudzi cilvēki tikai neskaidri domā, ka DDR5 ir tikai pāreja, lai pilnībā aizstātu DDR4.Procesori neizbēgami mainās līdz ar DDR5 ierašanos, un tiem būs daži jauniatmiņasaskarnes, kā tas bija iepriekšējo paaudžu DRAM jauninājumiem no SDRAM uzDDR4.

1

Tomēr DDR5 nav tikai saskarnes maiņa, tā maina procesora atmiņas sistēmas koncepciju.Faktiski ar DDR5 izmaiņām var pietikt, lai attaisnotu jaunināšanu uz saderīgu servera platformu.

Kāpēc izvēlēties jaunu atmiņas interfeisu?

Kopš datoru parādīšanās skaitļošanas problēmas ir kļuvušas sarežģītākas, un šī neizbēgamā izaugsme ir veicinājusi evolūciju, kas izpaužas kā lielāks serveru skaits, arvien lielāka atmiņas un atmiņas ietilpība, kā arī lielāks procesora takts ātrums un kodolu skaits, kā arī arhitektūras izmaiņas. , tostarp nesen pieņemtās dezagregētas un ieviestas AI metodes.

Daži varētu domāt, ka tas viss notiek vienlaikus, jo visi skaitļi pieaug.Tomēr, lai gan procesora kodolu skaits ir palielinājies, DDR joslas platums nav ticis līdzi, tāpēc joslas platums uz vienu kodolu faktiski ir samazinājies.

2

Tā kā datu kopas ir paplašinātas, jo īpaši attiecībā uz HPC, spēlēm, video kodēšanu, mašīnmācīšanās argumentāciju, lielu datu analīzi un datu bāzēm, lai gan atmiņas pārsūtīšanas joslas platumu var uzlabot, pievienojot centrālajam procesoram vairāk atmiņas kanālu, taču tas patērē vairāk enerģijas. .Procesora tapu skaits arī ierobežo šīs pieejas ilgtspējību, un kanālu skaits nevar pieaugt mūžīgi.

Dažas lietojumprogrammas, īpaši augsta kodola apakšsistēmas, piemēram, GPU un specializētie AI procesori, izmanto liela joslas platuma atmiņu (HBM).Tehnoloģija palaiž datus no stacked DRAM mikroshēmām uz procesoru, izmantojot 1024 bitu atmiņas joslas, padarot to par lielisku risinājumu daudz atmiņas ietilpīgām lietojumprogrammām, piemēram, AI.Šajās lietojumprogrammās procesoram un atmiņai ir jābūt pēc iespējas tuvākam, lai nodrošinātu ātru pārsūtīšanu.Tomēr tas ir arī dārgāks, un mikroshēmas nevar ievietot nomaināmos/jaunināmos moduļos.

Un DDR5 atmiņa, kas tika plaši izplatīta šogad, ir paredzēta, lai uzlabotu kanālu joslas platumu starp procesoru un atmiņu, vienlaikus atbalstot jaunināšanu.

Joslas platums un latentums

DDR5 pārsūtīšanas ātrums ir ātrāks nekā jebkuras iepriekšējās paaudzes DDR, patiesībā, salīdzinot ar DDR4, DDR5 pārsūtīšanas ātrums ir vairāk nekā divas reizes.DDR5 arī ievieš papildu arhitektūras izmaiņas, lai nodrošinātu veiktspēju ar šiem pārsūtīšanas ātrumiem, nevis vienkāršiem ieguvumiem, un uzlabos novērotās datu kopnes efektivitāti.

Turklāt sērijas garums tika dubultots no BL8 uz BL16, ļaujot katram modulim būt diviem neatkarīgiem apakškanāliem un būtībā dubultojot sistēmā pieejamos kanālus.Jūs iegūstat ne tikai lielāku pārsūtīšanas ātrumu, bet arī pārbūvētu atmiņas kanālu, kas pārspēj DDR4 pat bez lielākiem pārsūtīšanas ātrumiem.

Atmiņas ietilpīgie procesi piedzīvos milzīgu stimulu no pārejas uz DDR5, un daudzas mūsdienu datu ietilpīgās darba slodzes, jo īpaši AI, datu bāzes un tiešsaistes darījumu apstrāde (OLTP), atbilst šim aprakstam.

3

Ļoti svarīgs ir arī pārraides ātrums.Pašreizējais DDR5 atmiņas ātruma diapazons ir 4800–6400 MT/s.Tehnoloģijai attīstoties, sagaidāms, ka pārraides ātrums būs lielāks.

Enerģijas patēriņš

DDR5 izmanto zemāku spriegumu nekā DDR4, ti, 1,1 V, nevis 1,2 V.Lai gan 8% atšķirība var neizklausīties daudz, atšķirība kļūst acīmredzama, kad tās ir kvadrātā, lai aprēķinātu enerģijas patēriņa attiecību, ti, 1,1²/1,2² = 85%, kas nozīmē 15% ietaupījumu elektrības rēķinos.

Arhitektūras izmaiņas, ko ieviesa DDR5, optimizē joslas platuma efektivitāti un augstākus pārsūtīšanas ātrumus, tomēr šos skaitļus ir grūti noteikt, neizmērot precīzu lietojumprogrammas vidi, kurā tehnoloģija tiek izmantota.Bet atkal, pateicoties uzlabotajai arhitektūrai un lielākam pārsūtīšanas ātrumam, galalietotājs uztvers enerģijas uzlabojumu uz vienu datu bitu.

Turklāt DIMM modulis var arī pats regulēt spriegumu, kas var samazināt nepieciešamību regulēt mātesplates barošanas avotu, tādējādi nodrošinot papildu enerģijas taupīšanas efektus.

Datu centriem ir bažas par to, cik daudz enerģijas patērē serveris un cik daudz dzesēšanas izmaksu, un, ņemot vērā šos faktorus, DDR5 kā energoefektīvāks modulis noteikti var būt iemesls jaunināšanai.

Kļūdu labošana

DDR5 ietver arī mikroshēmas kļūdu labošanu, un, tā kā DRAM procesi turpina sarukt, daudzi lietotāji ir nobažījušies par viena bita kļūdu biežuma un kopējās datu integritātes palielināšanu.

Servera lietojumprogrammām mikroshēmas ECC labo viena bita kļūdas lasīšanas komandu laikā pirms datu izvadīšanas no DDR5.Tas no sistēmas korekcijas algoritma noņem daļu ECC sloga uz DRAM, lai samazinātu sistēmas slodzi.

DDR5 arī ievieš kļūdu pārbaudi un dezinfekciju, un, ja tas ir iespējots, DRAM ierīces nolasīs iekšējos datus un ierakstīs labotos datus.

Apkopojiet

Lai gan DRAM interfeiss parasti nav pirmais faktors, ko datu centrs ņem vērā, ieviešot jaunināšanu, DDR5 ir pelnījis sīkāku ieskatu, jo tehnoloģija sola ietaupīt enerģiju, vienlaikus ievērojami uzlabojot veiktspēju.

DDR5 ir iespējojoša tehnoloģija, kas palīdz agrīnajiem lietotājiem graciozi migrēt uz nākotnes saliekamo, mērogojamo datu centru.IT un uzņēmumu vadītājiem ir jānovērtē DDR5 un jānosaka, kā un kad migrēt no DDR4 uz DDR5, lai pabeigtu datu centra pārveidošanas plānus.

 

 


Izlikšanas laiks: 15. decembris 2022