Переход центров обработки данных на DDR5 может оказаться более важным, чем другие обновления.Однако многие люди просто смутно думают, что DDR5 — это всего лишь переход к полной замене DDR4.Процессоры неизбежно меняются с приходом DDR5, и у них появятся новыеПамятьинтерфейсов, как это было в случае с предыдущими поколениями обновлений DRAM с SDRAM доDDR4.
Однако DDR5 — это не просто изменение интерфейса, это меняет концепцию системы памяти процессора.Фактически, изменений в DDR5 может быть достаточно, чтобы оправдать переход на совместимую серверную платформу.
Зачем выбирать новый интерфейс памяти?
С появлением компьютеров вычислительные проблемы стали более сложными, и этот неизбежный рост стимулировал эволюцию в виде увеличения количества серверов, постоянного увеличения емкости памяти и хранилища, а также более высоких тактовых частот процессоров и количества ядер, а также привел к изменениям в архитектуре. , включая недавнее внедрение дезагрегированных и внедренных методов искусственного интеллекта.
Некоторые могут подумать, что все это происходит одновременно, потому что все цифры растут.Однако, хотя количество ядер процессора увеличилось, пропускная способность DDR не поспевает за ним, поэтому пропускная способность на ядро фактически снижается.
Поскольку наборы данных расширяются, особенно для HPC, игр, видеокодирования, рассуждений машинного обучения, анализа больших данных и баз данных, хотя пропускную способность передачи памяти можно улучшить, добавив больше каналов памяти в ЦП, но это потребляет больше энергии .Количество выводов процессора также ограничивает устойчивость этого подхода, и количество каналов не может увеличиваться вечно.
Некоторые приложения, особенно высокопроизводительные подсистемы, такие как графические процессоры и специализированные процессоры искусственного интеллекта, используют тип памяти с высокой пропускной способностью (HBM).Эта технология передает данные из сложенных микросхем DRAM в процессор через 1024-битные линии памяти, что делает ее отличным решением для приложений с интенсивным использованием памяти, таких как искусственный интеллект.В этих приложениях процессор и память должны быть расположены как можно ближе, чтобы обеспечить быструю передачу данных.Однако это также дороже, и чипы не могут поместиться в сменные/обновляемые модули.
А память DDR5, широкое распространение которой началось в этом году, предназначена для улучшения пропускной способности канала между процессором и памятью, сохраняя при этом возможность модернизации.
Пропускная способность и задержка
Скорость передачи данных DDR5 выше, чем у любого предыдущего поколения DDR, фактически по сравнению с DDR4 скорость передачи DDR5 более чем вдвое.DDR5 также вносит дополнительные архитектурные изменения, позволяющие повысить производительность при таких скоростях передачи данных по сравнению с простыми преимуществами и повысить наблюдаемую эффективность шины данных.
Кроме того, длина пакета была увеличена вдвое с BL8 до BL16, что позволило каждому модулю иметь два независимых подканала и существенно удвоило количество доступных каналов в системе.Вы не только получаете более высокую скорость передачи, но также получаете перестроенный канал памяти, который превосходит DDR4 даже без более высоких скоростей передачи.
Процессы, интенсивно использующие память, получат огромный импульс от перехода на DDR5, и многие из сегодняшних рабочих нагрузок с интенсивным использованием данных, особенно искусственный интеллект, базы данных и онлайн-обработка транзакций (OLTP), соответствуют этому описанию.
Скорость передачи также очень важна.Текущий диапазон скоростей памяти DDR5 составляет 4800–6400 МТ/с.Ожидается, что по мере развития технологии скорость передачи данных будет выше.
Потребление энергии
DDR5 использует более низкое напряжение, чем DDR4, то есть 1,1 В вместо 1,2 В.Хотя разница в 8% может показаться не такой уж большой, разница становится очевидной, если возвести их в квадрат для расчета коэффициента энергопотребления, т.е. 1,1²/1,2² = 85 %, что соответствует 15 % экономии на счетах за электроэнергию.
Архитектурные изменения, внесенные DDR5, оптимизируют эффективность использования полосы пропускания и более высокие скорости передачи данных, однако эти цифры трудно оценить количественно без измерения точной среды приложений, в которой используется эта технология.Но опять же, благодаря улучшенной архитектуре и более высокой скорости передачи конечный пользователь заметит улучшение энергопотребления на бит данных.
Кроме того, модуль DIMM также может самостоятельно регулировать напряжение, что позволяет снизить необходимость регулировки источника питания материнской платы, тем самым обеспечивая дополнительный эффект энергосбережения.
Для центров обработки данных важно знать, сколько энергии потребляет сервер и сколько затрат на охлаждение, и если принять во внимание эти факторы, DDR5 как более энергоэффективный модуль, безусловно, может стать причиной для обновления.
Исправление ошибки
DDR5 также включает в себя встроенную коррекцию ошибок, и поскольку процессы DRAM продолжают сокращаться, многие пользователи обеспокоены увеличением частоты однобитовых ошибок и общей целостности данных.
В серверных приложениях встроенный ECC исправляет однобитовые ошибки во время команд чтения перед выводом данных из DDR5.Это переносит часть нагрузки ECC с алгоритма коррекции системы на DRAM, чтобы снизить нагрузку на систему.
DDR5 также обеспечивает проверку ошибок и очистку, и если эта функция включена, устройства DRAM будут считывать внутренние данные и записывать исправленные данные обратно.
Подведем итог
Хотя интерфейс DRAM обычно не является первым фактором, который центр обработки данных учитывает при обновлении, DDR5 заслуживает более пристального внимания, поскольку технология обещает экономить электроэнергию, одновременно значительно повышая производительность.
DDR5 — это передовая технология, которая помогает ранним пользователям плавно перейти к составным, масштабируемым центрам обработки данных будущего.Руководители ИТ и бизнеса должны оценить DDR5 и определить, как и когда перейти с DDR4 на DDR5, чтобы завершить планы трансформации центров обработки данных.
Время публикации: 15 декабря 2022 г.
