DDR5 mälu: kuidas uus liides parandab jõudlust väiksema energiatarbimisega

Andmekeskuse üleminek DDR5-le võib olla olulisem kui muud versiooniuuendused.Paljud inimesed arvavad aga ähmaselt, et DDR5 on vaid üleminek DDR4 täielikule asendamisele.Protsessorid muutuvad DDR5 tulekuga paratamatult ja neil on mõned uuedmäluliidesed, nagu juhtus varasemate põlvkondade DRAM-i versiooniuuendustega SDRAM-ilt versioonileDDR4.

1

Kuid DDR5 ei ole lihtsalt liidese muudatus, see muudab protsessori mälusüsteemi kontseptsiooni.Tegelikult võivad DDR5 muudatused olla piisavad, et õigustada ühilduvale serveriplatvormile üleminekut.

Miks valida uus mäluliides?

Arvutusprobleemid on pärast arvutite tulekut muutunud keerulisemaks ja see vältimatu kasv on ajendanud arengut serverite arvu suurenemise, mälu- ja salvestusmahtude suurenemise ning protsessorite suuremate taktsageduste ja tuumade arvu suurenemise näol, aga ka arhitektuurilisi muutusi. , sealhulgas hiljutine liigendatud ja rakendatud AI tehnikate kasutuselevõtt.

Mõned võivad arvata, et need kõik juhtuvad paralleelselt, sest kõik numbrid tõusevad.Kuigi protsessorituumade arv on suurenenud, ei ole DDR-i ribalaius sellega sammu pidanud, seega on ribalaius tuuma kohta tegelikult vähenenud.

2

Kuna andmekogumid on laienenud, eriti HPC, mängude, videokodeerimise, masinõppe arutluskäigu, suurandmete analüüsi ja andmebaaside jaoks, saab mäluedastuste ribalaiust parandada, lisades protsessorile rohkem mälukanaleid, kuid see tarbib rohkem energiat. .Protsessori kontaktide arv piirab ka selle lähenemisviisi jätkusuutlikkust ja kanalite arv ei saa igavesti kasvada.

Mõned rakendused, eriti suure tuumaga alamsüsteemid, nagu GPU-d ja spetsiaalsed tehisintellektiprotsessorid, kasutavad teatud tüüpi suure ribalaiusega mälu (HBM).Tehnoloogia juhib andmeid virnastatud DRAM-kiipidelt protsessorisse 1024-bitiste mäluradade kaudu, muutes selle suurepäraseks lahenduseks mälumahukate rakenduste jaoks, nagu AI.Nendes rakendustes peavad protsessor ja mälu olema kiire edastuse tagamiseks võimalikult lähedal.Samas on see ka kallim ja kiibid ei mahu ära vahetatavatele/uuendatavatele moodulitele.

Ja DDR5-mälu, mida hakati sel aastal laialdaselt kasutusele võtma, on loodud protsessori ja mälu vahelise kanali ribalaiuse parandamiseks, toetades samal ajal uuendamist.

Ribalaius ja latentsus

DDR5 edastuskiirus on kiirem kui ühegi eelmise põlvkonna DDR-i oma, tegelikult on DDR4-ga võrreldes DDR5 edastuskiirus enam kui kahekordne.DDR5 tutvustab ka täiendavaid arhitektuurilisi muudatusi, et võimaldada jõudlust nende edastuskiiruste juures lihtsa võimendusega ja parandada vaadeldava andmesiini tõhusust.

Lisaks kahekordistati sarivõtte pikkust BL8-lt BL16-le, võimaldades igal moodulil olla kaks sõltumatut alamkanalit ja sisuliselt kahekordistada saadaolevaid kanaleid süsteemis.Te ei saa mitte ainult suuremat edastuskiirust, vaid saate ka ümberehitatud mälukanali, mis ületab DDR4 isegi ilma suurema edastuskiiruseta.

Mälumahukad protsessid saavad DDR5-le üleminekust tohutu tõuke ning paljud tänapäevased andmemahukad töökoormused, eriti tehisintellekt, andmebaasid ja online-tehingute töötlemine (OLTP), sobivad selle kirjeldusega.

3

Väga oluline on ka edastuskiirus.DDR5 mälu praegune kiirusvahemik on 4800–6400 MT/s.Tehnoloogia küpsedes on edastuskiirus eeldatavasti suurem.

Energiatarbimine

DDR5 kasutab madalamat pinget kui DDR4 ehk 1.2V asemel 1.1V.Kuigi 8% erinevus ei pruugi tunduda palju, ilmneb erinevus siis, kui need ruudustatakse elektritarbimise suhte arvutamiseks, st 1,1²/1,2² = 85%, mis tähendab 15% elektriarvete kokkuhoidu.

DDR5 sisse viidud arhitektuurilised muudatused optimeerivad ribalaiuse tõhusust ja kõrgemaid edastuskiirusi, kuid neid numbreid on raske mõõta ilma täpset rakenduskeskkonda mõõtmata, milles tehnoloogiat kasutatakse.Kuid jällegi, tänu täiustatud arhitektuurile ja suurematele edastuskiirustele, tajub lõppkasutaja energia paranemist andmebiti kohta.

Lisaks saab DIMM-moodul ise pinget reguleerida, mis võib vähendada emaplaadi toiteallika reguleerimise vajadust, pakkudes seeläbi täiendavaid energiasäästuefekte.

Andmekeskuste puhul on murekohaks see, kui palju voolu tarbib server ja kui palju jahutuskulusid ning kui neid tegureid arvesse võtta, võib DDR5 kui energiasäästlikum moodul kindlasti olla uuenduse põhjuseks.

Veaparandus

DDR5 sisaldab ka kiibil asuvat veaparandust ja kuna DRAM-i protsessid kahanevad, on paljud kasutajad mures ühebitise veamäära ja üldise andmete terviklikkuse suurendamise pärast.

Serverirakenduste puhul parandab kiibil olev ECC lugemiskäskude ajal ühebitised vead enne andmete väljastamist DDR5-st.See eemaldab osa ECC koormusest süsteemi parandusalgoritmilt DRAM-ile, et vähendada süsteemi koormust.

DDR5 tutvustab ka vigade kontrollimist ja puhastamist ning kui see on lubatud, loevad DRAM-seadmed sisemisi andmeid ja kirjutavad parandatud andmed tagasi.

Tehke kokkuvõte

Kui tavaliselt ei ole DRAM-i liides esimene tegur, mida andmekeskus uuenduse juurutamisel arvesse võtab, siis DDR5 väärib põhjalikumat uurimist, kuna tehnoloogia lubab säästa energiat, parandades samal ajal jõudlust oluliselt.

DDR5 on võimaldav tehnoloogia, mis aitab varastel kasutajatel liikuda graatsiliselt tulevasse komponeeritavasse skaleeritavasse andmekeskusesse.IT- ja ettevõtete juhid peaksid hindama DDR5-d ning otsustama, kuidas ja millal DDR4-lt DDR5-le üle minna, et oma andmekeskuse ümberkujundamise plaanid lõpule viia.

 

 


Postitusaeg: 15. detsember 2022