最高支持7200MT/s等效速率 Rambus針對PC市場推出DDR5 CKD產品

現如今在電腦行業，內存已經成爲了提升系統性能和遊戲體驗的關鍵硬件，數據傳輸速度的提升也成爲了內存技術發展的關鍵動力之一。與幾年前主流的DDR4相比，如今已經普及的DDR5內存的傳輸速度更快，並且可以通過可拆卸且易於安裝的DIMM實現。

但從電子系統設計的角度出發，當前高頻率內存系統面臨的最大挑戰之一是維持信號完整性，基於此，致力於使數據傳輸更快更安全的芯片和半導體IP供應商Rambus在近日宣佈推出適用於下一代高性能臺式電腦和筆記本電腦的DDR5客户端時鍾驅動器（CKD）。成功將最新的服務器技術進步帶到了客户端市場。

事實上，成立至今已有34年的Rambus在高性能內存架構方面有着十分豐富的經驗，大約在10年前，Rambus首次在內存接口芯片領域開發產品，並在兩年后收購了Inphi的內存接口業務，這為Rambus帶來了DDR2和DDR3方面的豐富經驗，。

在快速整合之后，Rambus也迅速轉向了DDR4業務，並在之后專注於符合JEDEC標準的DDR5早期研發。Rambus率先在市場上推出了完整的DDR5 RCD/DB芯片組，這些芯片組最高支持4800MT/s的速率，進一步鞏固了Rambus在內存領域的地位。

「Rambus在每一代產品中都保持了RCD的領先地位，並不斷擴大產品組合，包括SPD Hub、温度傳感器、服務器PMIC以及CKD等等。歷經30年的發展和創新，Rambus現在的主要業務包括內存接口芯片、半導體IP授權和基礎專利授權。服務的市場主要是數據中心和邊緣設備，面向的應用包括5G、汽車、自動駕駛、物聯網等。」Rambus大中華區總經理蘇雷在接受採訪時表示。

如蘇雷所説，在此前，Rambus的技術開發主要集中在大容量服務器內存模塊，也就是RDIMM上，其中寄存器時鍾驅動器（RCD）可以恢復、重新定時併發送時鍾和命令地址總線的副本到模塊上的DRAM；電源管理芯片（PMIC）可以接受標稱12V的輸入電源，並高效、高精度地生成模塊上的各種電源；串行檢測集線器（SPD Hub）通過非易失性存儲器向主機提供DIMM配置信息，同時充當I2C和I3C邊帶接口的雙向再驅動中心，並且由於其內嵌了高精度温度傳感器，亦可讀取DIMM中心點温度；而位於DIMM兩端的兩個獨立温度傳感器則用於通過更好的空間分辨率獲取服務器的温度，尤其是DRAM附近。

而爲了滿足PC市場不斷增加的內存速度，Rambus也適時地將已部署在服務器領域的技術創新將逐漸應用到客户端領域。

用Rambus內存互連芯片業務部門產品營銷副總裁John Eble的話來説，隨着內存速度的增加，由於電源、感應抖動串擾和通過衰減引起的抖動放大等因素影響，單位比特時間內引入的抖動量也會增加。這使得同步內存接口的時序預算收斂成為一個真正的挑戰。

如今，無論是用於臺式機和工作站的無緩衝DIMM，還是用於筆記本電腦的SO-DIMM都不包含增強信號完整性的邏輯電路，CPU會直接將最多四個差分時鍾驅動到DIMM和該模塊上的DRAM集合，但是由於時鍾源自一個功耗非常大的SoC，且包含很多電源噪聲，時鍾信號需要逃離密集的CPU引腳區域，穿過主板，向上到達DIMM插槽，最后才能到到目標DRAM。

而在引入DDR5客户端時鍾驅動器（CKD）之后，就可以通過CKD來恢復DIMM上各個DRAM的時鍾幅度和時序保真度了。在單相鎖環模式下，CKD接收來自CPU的單個時鍾，恢復時鍾幅度，通過鎖相環(PLL)減少抖動，然后輸出四個乾淨的副本。此外，CKD還取代了從CPU到模塊高達4個連接的需求，從而減少了CPU引腳和功耗，簡化主板佈線。

此外，由於DDR5模塊是雙通道，因此還存在雙鎖相環模式（其中DIMM的兩半可以彼此獨立運行）和時鍾鎖相環旁路模式（用於向后兼容）。Rambus DDR5 CKD和SPD Hub是全新客户端內存接口芯片產品的一部分，也是客户端DIMM的一個關鍵區別。

在內存行業，6400MT/s這一速率往往被視為分水嶺，根據JEDEC的建議，在6400MT/s或者更高速率下最好使用CUDIMM和CSODIMM，以提高內存模塊在高速度下的穩定性和可靠性，換句話説，時鍾驅動器（CKD）是確保DDR5內存在高頻率下能夠可靠運行的關鍵。而Rambus發佈的全新DDR5客户端時鍾驅動器產品支持現有的6400MT/s和未來的7200MT/s數據傳輸速率，可以被廣泛應用在CUDIMM和CSODIMM上。

「Rambus DDR5 CKD的主要優勢是超低抖動時鍾，該方案可以為DRAM提供低隨機抖動和低確定性抖動，進而增加整個系統時序路徑的裕量，這對實現高速率來説非常重要。」John Eble在接受採訪時表示。

此外，Rambus DDR5 CKD還能帶來更高振幅的時鍾，從而在DRAM上獲得更大的電壓裕量，CKD可以通過消除CPU中的額外時鍾來潛在降低系統功耗並緩解電路板的佈線挑戰。同時由於CKD包括一個低功耗待機模式和雙通道鎖相環模式，可以有效優化系統性能和效率。

具體來説，在單PLL模式下，CKD將接收一個時鍾，雙PLL模式下則為兩個，CKD可以根據DRAM容量和配置驅動最多四個高精度輸出時鍾，並通過I2C和I3C邊帶接口進行配置和拉取，該接口由SPD Hub進行緩衝。目前Rambus正在積極支持多代DDR5 RCD，每一代都與特定的DIMM速度相關聯。

根據此前JEDEC披露的信息，DDR5預計將擴展到8400MT/s的速率，未來的DDR6則會更快，隨着內存的速率越來越快，用於維持內存系統同步操作的可用時序預算也越來越小，因此，時序精度需要在絕對規模上繼續提高，CKD則是用於緩衝和重新定時時鍾的重要組件，John Eble表示，Rambus已經制定了路線圖，用於支持更高的DDR5速率和未來的DDR世代。

截至目前，Rambus DDR5 CKD已經實現量產，並且面向全球客户出貨，在大中華區，Rambus DDR5 CKD的主要客户是內存模組廠和DRAM顆粒原廠，但與此同時，Rambus也和PC、筆記本電腦的OEM、ODM以及主板廠商密切合作，以共同支持PC產業鏈的整體發展。

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