Cadence и Micron о DDR5: 16-Гбит чипы появятся в 2019 году

Админ

21 октября 2018

Новости

Ранее в этом году Cadence и Micron провели первую в отрасли публичную демонстрацию работы оперативной памяти (dynamic random access memory, DRAM) следующего поколения — DDR5. На мероприятии TSMC в начале этого месяца компании представили дополнительную информацию как о стандарте в целом, так и о разработке решений на его базе. Оказывается, окончательная спецификация DDR5 ещё не была принята JEDEC, но Micron всё ещё планирует начать производство чипов памяти DDR5 в конце 2019 года.

Как отмечалось ещё в мае, основной особенностью DDR5 SDRAM является увеличенная ёмкость микросхем, а не только более высокая производительность и низкое энергопотребление. Разумеется, DDR5 обеспечит скорость работы интерфейса от 4266 до 6400 МТрансферов/с, её напряжение питания снизится до 1,1 В с допустимым диапазоном колебаний 3 % (т. e. на ± 0,033 В) и будет использовать два независимых 32/40-разрядных канала на модуль (без/или с ECC). Кроме того, DDR5 увеличит эффективность командной шины (поскольку оба независимых канала будут иметь свою собственную 7-разрядную шину адресов (Add) и команд (Cmd)), получит лучшие схемы обновления, а также увеличенное количество групп банков для дополнительного увеличения производительности. Примечательно, что в Cadence говорят о том, что технологические усовершенствования DDR5 позволят увеличить реальную пропускную способность памяти на 36 % по сравнении с DDR4 даже при скорости передачи данных 3200 МТ/с, а после того, как DDR5 заработает на проектных скоростях вроде 4800 МТ/с, фактическая пропускная способность станет на 87 % выше, чем у DDR4-3200 (другой вопрос, какие при этом будут задержки). Тем не менее, одной из ключевых особенностей DDR5 станет именно возможность увеличивать плотность монолитной микросхемы памяти свыше 16 Гбит.

Cadence и Micron о DDR5: 16-Гбит чипы появятся в 2019 году

Ведущие производители оперативной памяти уже имеют в своём арсенале монолитные чипы DDR4 ёмкостью 16 Гбит, но эти устройства не могут предложить действительно высоких тактовых частот или скоростей ввода/вывода из-за законов физики. По этой причине компаниям вроде Micron предстоит проделать немалую работу, чтобы объединить высокую производительность и плотность ячеек DRAM. В частности, в Micron обеспокоены непостоянным временем удержания заряда ячейками памяти, а также другими феноменами на уровне атомов для микросхем памяти, произведённых по технологическим процессам 10–12 нм. При этом в случае с DDR5 шина Add/Cmd уже имеет встроенную терминацию, призванную сделать сигналы более чистыми и увеличить стабильность при высоких скоростях передачи данных. Кроме того, модули памяти высокой ёмкости будут экипироваться собственными регуляторами напряжения и управления питания. Таким образом, хотя стандарт DDR5 и адаптирован к тому, чтобы объединить производительность и плотность, компаниям вроде Micron потребуется проявить своё мастерство при изготовлении соответствующих микросхем.


Cadence и Micron о DDR5: 16-Гбит чипы появятся в 2019 году

Micron рассчитывает начать производство чипов памяти DDR5 ёмкостью 16 Гбит с использованием техпроцесса с «шириной затвора менее 18 нм» уже в конце 2019 года. Впрочем, это не означает, что одновременно с этим появятся приложения, использующие новую DRAM. В свою очередь, Cadence уже предлагает готовый блок DDR5 (контроллер + физический интерфейс), реализованный для техпроцессов TSMC N7 (7 nm, DUV) и N7+ (7 nm, DUV+EUV). Таким образом, у разработчиков систем на кристалле (system-on-chip, SoC) есть всё необходимое для создания совместимых с новым типом памяти SoC. Кроме того, в Cadence работают над соответствующими IP-блоками DDR5 и для более совершенных норм производства.

Cadence и Micron о DDR5: 16-Гбит чипы появятся в 2019 году

Учитывая ключевые преимущества DDR5, неудивительно, что серверы станут первыми устройствами, использующими новый тип оперативной памяти, согласно ожиданиям Cadence. Что особенно интересно, так это то, что в Cadence полагают, что SoC для клиентских компьютеров, произведенные по техпроцессу N7+, будут поддерживать DDR5. По сути, это означает, что подобные процессоры начнут появляться уже в 2020 году. Учитывая предсказываемые Cadence высокие темпы принятия DDR5 рынком, логично предполагать, что новый тип оперативной памяти будет поддержан широким спектром SoC.

Cadence и Micron о DDR5: 16-Гбит чипы появятся в 2019 году


Источник