DDR5在服務器市場的滲透率正在進一步提高，進入放量期。

計算主內存轉換可能十年才發生一次，但一旦發生，這將是業界非常激動人心的時刻。當 JEDEC 于 2021 年宣布發布 JESD79-5 DDR5 SDRAM 標準時，標志著向 DDR5 服務器和客戶端雙列直插內存模塊（服務器 RDIMM、客戶端 UDIMM 和 SODIMM）過渡的開始。我們現在堅定地走在使下一代服務器具有 DDR5 內存的道路上。

根據市場調研機構推測，DDR5 已占據整個 DRAM 市場份額的 10%，2024年則將進一步擴大至 43%。服務器市場可能最先推廣DDR5，服務器市場對高性能有著絕對的需求。預計2023 年，手機、筆記本電腦和 PC 等主流市場將開始廣泛采用 DDR5，出貨量明顯超過 DDR4，兩種技術間完成快速過渡。

那么，DDR5 內存與上一代 DDR4 之間的一些關鍵區別到底是什么？

DDR5與DDR4的關鍵區別

人們總是需要更高的內存性能，而 DDR5 是業界對更多帶寬和容量永無止境的需求的最新回應。DDR4 DIMM 以 1.6 GHz 的時鐘速率達到每秒 3.2 千兆傳輸 (GT/s)，而最初的 DDR5 DIMM 將帶寬提高 50% 至 4.8 GT/s。DDR5 設置為最終可擴展至 8.4 GT/s 的數據速率。

另一個重大變化是工作電壓 (VDD) 的降低。這是為了幫助抵消高速運作帶來的功率增加。對于 DDR5，寄存器時鐘驅動器 (RCD) 電壓從 1.2 V 降至 1.1 V。此外，命令/地址 (CA) 信號從 SSTL 更改為 PODL。這樣做的好處是當引腳停在高電平狀態時不會消耗靜態功率。

第三，電源架構發生重大變化。使用 DDR5 RDIMM，電源管理從主板轉移到內存模塊。DDR5 RDIMM 將在 DIMM 上配備一個 12V 電源管理 IC (PMIC)，從而無需為最大負載情況和降低 IR 壓降過度配置載板穩壓器。

正如我們所看到的，DDR5 帶來了幾個主要的性能優勢。然而，伴隨這些優勢而來的是一些新的設計挑戰，系統架構師和設計人員需要了解這些挑戰，才能充分利用新一代內存。

對于 DDR4 設計，主要的信號完整性挑戰出現在雙數據速率 DQ 總線上，對低速命令地址 (CA) 總線的關注較少。對于 DDR5 設計，即使是 CA 總線也需要特別注意信號完整性。在 DDR4 中，考慮使用差分反饋均衡 (DFE) 來改善 DQ 數據通道。但對于 DDR5，RCD 的 CA 總線接收器也將需要 DFE 選項以確保良好的信號完整性。

主板上的供電網絡 (PDN) 是另一個考慮因素，包括帶有 PMIC 的 DIMM。考慮到更高的時鐘和數據速率，設計人員將需要確保 PDN 能夠以良好的信號完整性處理以更高速度運行的負載。

從主板到 DIMM 的表面貼裝 DIMM 連接器也必須處理新的時鐘和數據速率。對于系統設計人員，必須更加重視電磁干擾和兼容性（EMI 和 EMC）的系統設計。

RambusDDR5 DIMM 內存接口芯片組由 DDR5 注冊時鐘驅動器 (RCD)、串行存在檢測集線器 (SPD 集線器) 和溫度傳感器 (TS) 組成，旨在使設計人員能夠充分利用 DDD5 的優勢，同時處理更高數據和時鐘速度帶來的信號完整性和電源挑戰。Rambus 是業內第一家提供 DDR5 RCD 到 5600 MT/s 的公司，并且不斷提高其 DDR5 解決方案的性能以滿足不斷增長的市場。Rambus 現在已將我們最新一代設備的 DDR5 RCD 性能提升到 6400 MT/s。

主要廠商

海力士是全球第一個正式發布DDR5的廠商。在DDR5 SDRAM 標準發布后的三個月，海力士推出了其DDR5產品。該DDR5內存條為面向服務器、數據中心的RDIMM形態，基于1Ynm工藝制造的16Gb顆粒，單條容量64GB，而借助TSV硅穿孔技術，最高可以達到256GB。在頻率方面，起步就是4800MHz，最高為5600MHz ，當于一秒鐘就可以傳輸9部全高清電影。

在2021年的HotChips 33大會上，三星公布了行業首款的單條512GB DDR5內存條,頻率為7200MHz，采用了標準的JEDEC DDR5-7200時序，這款DDR5內存較之上一代DDR4內存提升了85%左右的性能。三星的10nm級工藝和EUV技術使得芯片從16Gb躍升至32Gb，芯片容量的翻倍意味著可提供高達512GB的容量。

2020年7月，為加速DDR5普及，美光宣布啟動技術賦能計劃，加入該賦能計劃的公司包括Cadence（楷登電子）、Montage（瀾起科技）、Rambus、Renesas （瑞薩電子）和Synopsys （新思科技）。2021年11月，美光宣布推出Crucial英睿達DDR5臺式電腦(PC)內存產品。該產品的數據傳輸速度比上一代 DDR4 內存快 50%，可為主流 PC 用戶提供發燒友級別的性能。美光表示，現在全新的DDR5內存已經在線上線下渠道開售。

審核編輯：劉清