ChatGPT带旺服务器需求，Rambus发布第三代DDR5 RCD芯片，提前卡位DDR5市场爆发
随着服务器cpu更多的开始支持ddr5，服务器的内存也正向ddr5渗透，rumbus公司预计服务器ddr5将在2023年出现强劲增长。事实上，作为唯数不多的内存接口芯片供应商，rumbus在第一代和第二代ddr5 rcd产品已经取得先机。最近，rumbus推出第三代ddr5 rcd产品，这也是为了顺应服务器cpu性能和数据传输速率不断升级的趋势。rambus内存互连芯片业务部门产品营销副总裁john eble透露，从2022年第四季度开始，rumbus第三代ddr5 rcd芯片已经送样给相关的客户进行使用。预计使用ddr5 rcd第三代的系统将在2024年开始出货，并在2025年实现量产。
内存接口芯片可以分为rcd寄存时钟驱动器和db数据缓冲器。rcd用来缓冲来自内存控制器的地址/命令/控制信号，db用来缓冲来自内存控制器或内存颗粒的数据信号。目前服务器采用的内存模组主要有rdimm和lrdimm两种形式，服务器根据cpu的数量配置几十个不等的内存模组，每个内存模组都需要搭载一颗rcd芯片，该芯片的市场需求非常可观。
ddr5的新变化
从ddr4到ddr5的升级中dimm发生了一些变化。john eble分析，ddr4的rdimm通常是单通道的，采用8位子通道传输数据，在两侧配备ecc，一共具备72位宽的数据通道，包括64位数据和8位ecc。ddr5 rdimm采用16位的突发长度，每个dimm有两个通道，每个子通道是40位，包括32位数据和8位 ecc，分别负责不同的任务。
ddr5相比ddr4带宽有着显著的上升，ddr4最高数据传输速率是3200mt/s，ddr5基本上对比ddr4实现了带宽的翻倍，最高可达到8400mt/s以上。同时，ddr5比ddr4带来更大容量的dimm，从64gb提高到256gb，并且支持16-hi堆栈（对于64gb内存密度，cid支持仅限于8-hi堆栈）。在功耗上，ddr5列加优化，dimm运行电压降到1.1伏，同时ca总线升级，对引脚采用分组协议，每个通道达到10位ddr，并采用了podl协议。
可以看到，每次ddr迭代并不仅仅在数据传输速率上得到巨大的升级，同时带宽和容量也实现增加，时钟频率和技术也一直在进步，进一步降低客户的总体拥有成本（tco）。
第三代ddr5 rcd芯片的特性
rcd是dimm非常重要的一个组件，rumbus全新推出的ddr5 rcd gen3产品，在数据传输速率，以及带宽和时钟频率等都得到了升级。例如与第一代相比数据传输速率和带宽提高33%，ddr5 rcd gen1速率为4800mt/s，ddr5 rcd gen2为5600mt/s，ddr5 rcd gen3来到6400mt/s。
rcd将命令、地址信号和时钟分配给dimm上的dram设备。rambus正在不断提高其ddr5解决方案的性能，以满足更高的带宽需求。rambus以其信号完整性（si）/电源完整性（pi）方面的专业技术著称。这种专长大大有利于ddr5内存接口芯片确保从主机内存控制器发送到rdimm的命令/地址和时钟信号具有出色的信号完整性。
具体来看，john eble解析，关于两个关键接口的信号完整性问题，第一个接口是cpu到rcd的接口，这是一个ddr接口，通过ddr5 dimm连接器运行，在2个dimm通道系统中可能有2个rcd负载。
第二个接口是从rcd到dram，这是在dimm上。rcd到dram接口不管是从布线，还是到支持最高10个相关外插式设备的总线，还是像ca总线，这些也都是这个接口非常重要的考虑方向。当我们解决这些挑战的时候，同时也要管理功率和成本。基于rambus的rcd、spd集线器，以及温度传感器，rambus推出的创新解决方案可以进一步优化信号完整性，帮助客户进一步控制功耗和成本。
随着rcd产品的进一步优化以及迭代，它的信号完整性会变得更好，dimm和cpu之间的信号完整性会更加优秀，性能更加卓越，同时也可以进一步降低dram的相关工作负载，为dimm整体的电力输送，系统管理和遥测技术提供支撑，这些都是rcd和ddr5的应用方向。
chatgpt需要怎样的内存解决方案？
对于如今大火的chatgpt，rambus也收到了非常多客户的方案咨询，它涉及到内存如何更好地支持类chatgpt的数据传输与算力能力。rambus大中华区总经理苏雷表示，首先chatgpt需要海量的数据进行深度的机器学习，完成一个训练的模型和推理。因此它依赖于更高的算力，这方面的算力更多是趋向于矩阵类和卷积类的计算。它对内存重要的需求体现在训练和推理ai芯片，或者是对加速模块里的内存带宽有一定需求。rambus有先进的hbm技术和解决方案，继ddr的技术之后，hbm也会是这个领域重要的推力。rambus非常乐于助力国内chatgpt产品的发展。
随着rcd产品的迭代和技术的进步，能够很大程度上帮助我们去克服现在像chatgpt的应用对服务器带来的巨大挑战。rambus从事内存创新的业务，以确保随着计算引擎的扩大，我们能够从内存中为这些计算引擎提供它所需要的数据。
john eble认为chatgpt这样的人工智能应用将可能需要一种多管齐下的解决方案。首先是ddr5应用的快速发展。因此，我们将扩大在ddr5内存接口芯片领域的领导地位，并定义下一代架构，以低延迟和高可靠性继续扩大内存、容量和带宽。其次，cxl也是另外一项非常重要的配合性技术，在未来的服务器中具有许多潜在的优势，可以以有效和可扩展的方式增加内存、容量和带宽。
小结：
根据idc的调研数据表示，ddr5的拐点可能会在2024年上半年出现。显然，rambus已经为市场的爆发提前部署了先进的内存接口方案。至于未来的技术发展，其中一个关注点是mcr dimm，它有望为每个dim插槽提供超越正常dram带宽增长节奏的加速。john eble表示，这种类型的高带宽解决方案确实需要修改rcd，它也需要一个修改的db，这些也是rambus的核心竞争力所在。
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内存接口芯片可以分为rcd寄存时钟驱动器和db数据缓冲器。rcd用来缓冲来自内存控制器的地址/命令/控制信号，db用来缓冲来自内存控制器或内存颗粒的数据信号。目前服务器采用的内存模组主要有rdimm和lrdimm两种形式，服务器根据cpu的数量配置几十个不等的内存模组，每个内存模组都需要搭载一颗rcd芯片，该芯片的市场需求非常可观。
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可以看到，每次ddr迭代并不仅仅在数据传输速率上得到巨大的升级，同时带宽和容量也实现增加，时钟频率和技术也一直在进步，进一步降低客户的总体拥有成本（tco）。
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