DDR5黃金產業鏈 高頻高速時代強勢來襲

DDR5黃金產業鏈 高頻高速時代強勢來襲

5G的蓬勃發展帶動了各項新技術的爆發性成長,從人工智慧(AI)到雲端高速運算再到物聯網(IoT),甚至是擴增實境(AR/VR),於此同時,各項技術所能產生的資料量也跟著大幅成長。為了因應與日俱增的資料量,儲存和快速存取的需求就顯得格外重要,而記憶體在這當中所扮演角色的關鍵程度更是不言而喻。

記憶體扮演關鍵角色

更深入一點來看,動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory; DRAM)被用來當作是電腦的主要記憶體,中央處理器(CPU)就是從該記憶體當中讀取指令後再執行相關運用;換句話說,DRAM的表現將會直接影響到終端產品的效能,這也就是為什麼,在各項新技術崛起的背景之下,記憶體標準也要隨之升級的原因。

而記憶體的標準是由JEDEC(聯合電子裝置工程委員會)所控制,其為獨立半導體工程與貿易組織,為了滿足各項需求與應用,許多不同的DRAM標準應運而生,隨著新一代的記憶體技術不斷開發,該組織制定了每個世代的標準。同時為了因應對頻寬越來越高的要求,這些標準都各自進一步發展出不同世代的版本。

其中,DDR記憶體(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory,簡稱DDR SDRAM)為具有雙倍資料傳輸率的SDRAM,可以在一個時脈周期內兩次發送和接收資料訊號,其資料傳輸速度為系統時脈的兩倍,因為速度增加,其傳輸效能也就能夠大幅優於傳統的SDRAM,因此,在各項領域當中皆獲得相當廣泛的應用。

進一步將DDR標準的發展歷史攤開來看,從二○○○年發布的第一個DDR標準至今已經超過二十年的時間,回顧前幾個世代的標準,從DDR、DDR2、DDR3、一直到DDR4,所需的電源電壓值越來越低,而數據的傳輸速度則是呈現倍數的成長(詳細差異及變化可見表格),由此可以看出,每一代的記憶體都代表速度與頻率的提升,以及功耗消耗的降低。

二○二○年七月十五日,為了解決從用戶端系統到高性能伺服器的廣泛應用所面臨到的性能以及功耗挑戰,JEDEC固態技術協會正式公布了下一代主流記憶體標準DDR5 SDRAM的最終規範(JESD79-5),可以說是替全球電腦記憶體技術拉開了下一個新時代的序幕。確實,在這超過二十年的世代更迭後,記憶體終於迎來DDR5的盛世。

與先前DDR2、3和4的升級演進相比,DDR5相較於DDR4的變化確實更為巨大。深入來看,因為促成前幾個世代升級的主要推動力為行動和終端應用端的需求內容,所以升級的內容大多都是將重點放在如何降低功耗之上。而推動DDR5產出的主要因素,則是因為當前各項新型處理器的核心數量越來越多,導致現有的記憶體頻寬跟不上節奏,必須進一步提高頻寬的需求,也就是說,DDR5的革命性改變,宣告了新世代已經能夠實現了更好的通道效率、提升了功耗管理、最佳化的效能,以因應次世代多核心運算系統。(全文未完)

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