電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）針對(duì)服務(wù)器內(nèi)存模塊RDIMM的芯片組解決方案，Rambus一直以來有著深厚的技術(shù)實(shí)力，可提供寄存器時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器（RCD）、電源管理芯片、串行檢測(cè)集線器（SPD Hub）、溫度傳感器等全套解決方案。而這些應(yīng)用于服務(wù)器領(lǐng)域的內(nèi)存技術(shù)也逐漸走向客戶端領(lǐng)域。

CKD應(yīng)運(yùn)而生

Rambus內(nèi)存互連芯片業(yè)務(wù)部門產(chǎn)品營(yíng)銷副總裁John Eble先生介紹，在過去，用于臺(tái)式機(jī)和工作站的無緩沖 DIMM 以及用于筆記本電腦的 SO-DIMM 都沒有增強(qiáng)信號(hào)完整性的邏輯電路。CPU直接將最多四個(gè)差分時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)到 DIMM 和該模塊上的 DRAM 集合。但是，時(shí)鐘源自一個(gè)功耗非常大的 SoC，其中有很多電源噪聲。時(shí)鐘信號(hào)需要逃離密集的 CPU 引腳區(qū)域，穿過主板，向上到達(dá) DIMM 插槽，再到 DIMM 上的目標(biāo) DRAM。

隨著速度越來越高，由于電源、感應(yīng)抖動(dòng)串?dāng)_和通過衰減引起的抖動(dòng)放大等因素影響，單位比特時(shí)間內(nèi)引入的抖動(dòng)量也會(huì)增加。這使得同步內(nèi)存接口的時(shí)序預(yù)算收斂成為一個(gè)真正的挑戰(zhàn)。



右側(cè)圖中以藍(lán)色突出顯示的DDR5客戶端時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器是一種信號(hào)完整性時(shí)序增強(qiáng)芯片CKD。它可以恢復(fù)DIMM上各個(gè)DRAM 的時(shí)鐘幅度和時(shí)序保真度。在單相鎖環(huán)模式下，CKD 接收來自 CPU 的單個(gè)時(shí)鐘，恢復(fù)時(shí)鐘的幅度，通過鎖相環(huán)（PLL）減少抖動(dòng)，然后輸出四個(gè)干凈的副本。此外，CKD 取代從 CPU到模塊高達(dá) 4 個(gè)連接的需求。這可以減少 CPU 引腳和功耗，并可以簡(jiǎn)化主板布線。

由于 DDR5 模塊是雙通道的，因此還有一種雙鎖相環(huán)模式，其中 DIMM 的兩半可以彼此獨(dú)立地運(yùn)行。還有一個(gè)時(shí)鐘鎖相環(huán)旁路模式，用于向后兼容。CKD 對(duì)于在DDR5速度 6400MT/s 及以上保持時(shí)鐘信號(hào)完整性至關(guān)重要。

Rambus DDR5 CKD的特性

Rambus推出完全兼容的 DDR5 客戶端時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品支持高達(dá)7200MT/s 速度的 CUDIMM 和 CSODIMM，適用于未來幾代客戶端。這些高帶寬 DIMM 將首先引入臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦，支持人工智能、游戲和內(nèi)容創(chuàng)作。

下圖是CSODIMM的示意圖，其中突出顯示Rambus CKD 和 SPD Hub芯片組解決方案。


在單 PLL 模式下，CKD 將接收一個(gè)時(shí)鐘，在雙 PLL 模式下接收兩個(gè)時(shí)鐘，并根據(jù) DRAM 容量和配置驅(qū)動(dòng)最多四個(gè)高精度輸出時(shí)鐘。CKD 可以通過其 I2C和I3C 邊帶接口進(jìn)行配置和拉取，該接口由 SPD Hub進(jìn)行緩沖。

“Rambus DDR5 CKD的主要優(yōu)勢(shì)是超低抖動(dòng)時(shí)鐘。正是 Rambus 解決方案為 DRAM 提供的低隨機(jī)抖動(dòng)和低確定性抖動(dòng)，增加了整個(gè)系統(tǒng)時(shí)序路徑的裕量。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)高速率來說非常重要?！盝ohn Eble分析說。

該器件帶來的其他優(yōu)勢(shì)或價(jià)值包括更高振幅的時(shí)鐘，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(shí)鐘來潛在地降低系統(tǒng)功耗并緩解電路板布線挑戰(zhàn)。另外，CKD 還包括一個(gè)低功耗待機(jī)模式，這對(duì)于筆記本電腦系統(tǒng)至關(guān)重要。還有一個(gè)雙通道鎖相環(huán)模式，可以優(yōu)化系統(tǒng)性能和效率。

下圖表將RCD產(chǎn)品與新發(fā)布的CKD器件進(jìn)行了比較。CUDIMM 的概念很大程度上是 RDIMM的縮小版本，RDIMM已在服務(wù)器中使用多年。不同之處在于RDIMM緩沖時(shí)鐘信、命令和地址總線信號(hào)，而CUDIMM中的CKD只緩沖時(shí)鐘信號(hào)。



現(xiàn)在，Rambus不僅為服務(wù)器RDIMM 提供芯片組解決方案，而且還與主要的DRAM和SOC供應(yīng)商合作，推出用于CUDIMM 和 CSODIMM的新型客戶端芯片組。

Rambus的供應(yīng)優(yōu)勢(shì)

Rambus大中華區(qū)總經(jīng)理蘇雷先生表示，我們一站式解決方案均來自于自研，每一個(gè)部件的know how可以清晰地對(duì)模組廠商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、debug調(diào)測(cè)等給出建議和幫助。

我們?yōu)榭蛻籼峁┑闹T多價(jià)值主要體現(xiàn)于三點(diǎn)，首先是 DIMM 級(jí)別的穩(wěn)健互操作性。通過擁有完整的芯片組，我們可以確保從早期的設(shè)計(jì)階段到驗(yàn)證，芯片都可以在 DIMM 上無縫地協(xié)同工作。可以為客戶提供高水平的驗(yàn)證和放心保障。

第二個(gè)優(yōu)勢(shì)是專注的客戶支持。第三，由于內(nèi)存模塊的芯片供應(yīng)商眾多，維護(hù)穩(wěn)健供應(yīng)鏈的認(rèn)證矩陣可能會(huì)成為一個(gè)相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)。通過完整的芯片組解決方案而不需要大量的芯片級(jí)配置的交叉組合。這種廣泛的產(chǎn)品陣容使Rambus 成為可靠的供應(yīng)商，確保優(yōu)化性能、增強(qiáng)穩(wěn)健性并縮短客戶的上市時(shí)間。

應(yīng)用趨勢(shì)

隨著AI大模型應(yīng)用越來普及，對(duì)內(nèi)存高性能、低延遲、高可靠性、高容量的需求更強(qiáng)。比如最近在中國(guó)有一款非?；鸬挠螒?，顯著帶動(dòng)了包括內(nèi)存在內(nèi)的一系列硬件規(guī)格的訴求。后續(xù)可以預(yù)見這樣的需求導(dǎo)向會(huì)是常態(tài)化的，內(nèi)存的模組廠也將借助CKD芯片進(jìn)一步提升產(chǎn)品的性能，從而差異化自身的模組產(chǎn)品。

沿著這樣的應(yīng)用需求，內(nèi)存勢(shì)必會(huì)對(duì)CKD 等產(chǎn)品進(jìn)行更新，甚至對(duì)架構(gòu)和內(nèi)存設(shè)計(jì)進(jìn)行更改。這類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在由JEDEC組織制定。Rambus也會(huì)積極參與這些未來內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)的制定，并為行業(yè)提供尖端內(nèi)存芯片和解決方案。