Intelの第12世代コアデスクトッププロセッサーAlder Lake発表に続き、次世代サーバープラットフォームEagle StreamとAMDのZen4 Genoaが2022年に発売されます。これにより、DDR5メモリモジュールの産業用途が正式にスタートします。また、関連商品のデザインや研究にも着手されます。
DDR5のメモリ帯域幅は、DDR4の2倍です。転送レートを初期の4800Mhzで計算すると、DDR4の3200Mhzより50％高くなります。性能の大幅な向上に加え、DDR5メモリは、容量、安定性、省電力効率でも大きな進歩を遂げました。エンタープライズサーバー、データセンターサーバー、AI、高速コンピューティング、その他のアプリケーションは、産業市場において、DDR5テクノロジーの早期採用者になると予想されます。DDR5 RDIMM産業用サーバーメモリは、その優れた性能と信頼性により、大容量データ転送の高速化、サーバーの最適なワークロードでの動作の確保など、重要なタスクを担っています。
しかし、製品開発時に特に注視すべきDDR5 RDIMMの技術仕様の相違点とは何でしょう。DDR5産業用メモリを採用する場合、どのような方法で利点を把握し、市場機会をつかむべきなのでしょうか。
DDR5 RDIMMサーバーメモリモジュール - 主な仕様の相違点
1.デュアルチャネルアーキテクチャ、帯域幅を2倍に
DDR5メモリは、完全に独立した32ビットサブチャネルを2セット提供する新しいチャネルアーキテクチャで開発されています。ダブル帯域幅モードは、全体的なパフォーマンスを向上させるだけでなく、アクセスレイテンシーを効果的に短縮し、チャネル効率を改善します。
DDR5 RDIMMサーバーメモリは、既存の各チャネルの32ビットに8ビットを追加したデュアル40ビット・サブチャネルを備え、ECCエラー検出・修正メカニズムに対応します。RCD（レジスタ・クロック・ドライバ）の設計により、CPUの負荷をさらに軽減し、シグナル・インテグリティを強化し、干渉を低減することができます。
2.バンクグループの数が倍増し、パフォーマンスが向上
DDR4と比較して、DDR5メモリのバンクグループは4から8に増え、バンクの総数も16から32に増えています。バンクグループの数が2倍になるため、転送データ量が増え、コア全体のタイミングパラメータが最適化されます。これにより、メモリはより高速に実行動作に反応し、超高性能を達成することができます。
3.電圧降下による大幅な省電力
DDR5メモリの標準動作電圧は、DDR4の1.2Vからわずか1.1Vに低下し、省電力効率が8%向上しました。これは、特に低消費電力が要求され、放熱が困難な産業用システムにおいて、システムの消費電力と発熱を抑えることができます。また、24時間365日の稼働を必要とするサーバーアプリケーションも、さらなる省電力メリットを享受することができます。
4.PMICが信号の安定性を改善
電圧が1.1Vに低下したことにより、高速動作時の安定性のための電圧精度を確保するために、DDR5 メモリには電源管理機能も追加されました。従来のマザーボードを介した制御方法の代わりに、DDR5メモリはパワーマネージメントIC（PMIC）を搭載しており、システムの電力負荷をより効率的に制御し、電力変換効率を85％向上させることができます。これにより、シグナルインテグリティと互換性が向上し、さらには電源供給のためのマザーボード設計のコストを削減することができます。
また、どちらも1.1Vの動作電圧を出力するものの、現在DDR5メモリで使用されているPMICの仕様は2種類あります。5VのPMICを使用するDDR5 UDIMMやSODIMMとは異なり、サーバーアプリケーション用のDDR5 RDIMMサーバーメモリは12VのPMICを使用するため、システムプラットフォームの設計には特に注意を払う必要があります。
5.自動エラー修正のためのオンダイおよびサイドバンドECC搭載
DDR5メモリは、より高い性能を達成するために、容量とデータ密度の両方が向上しています。しかし、技術の拡張はデータエラーのリスクを高める可能性もあります。DDR5 RDIMMサーバーメモリは、オンダイおよびサイドバンド ECCメカニズムをサポートしており、メモリ内のデータエラーを自動的に検出して修正することができます。データ転送プロセスにおいてエンド・ツー・エンドで完全な保護を提供し、メモリデータの耐障害性を向上させることで、データの精度を高めます。
さらに重要なことは、このエラー修正メカニズムがシステムの安定した信頼性の高いパフォーマンスにも貢献し、サーバーアプリケーションの長期運用に必要な信頼性、可用性、保守性の要件を満たすという点です。
6.温度センサー構成で過熱を回避
RCD、PMIC、SPDハブなどの新コンポーネントの採用に加え、DDR5 RDIMMサーバーメモリには高精度温度センサーも追加しました。これにより、メモリの放熱をリアルタイムで監視するための詳細なメモリ温度データが提供されます。システムのエアフローを設計する際、研究開発担当者は熱放散をより正確に計算することができ、過剰な熱の蓄積やシステム動作の安定性への影響を避けることができます。
7.同一バンクリフレッシュ機能による遅延時間の短縮
DDR4では、リフレッシュを行うためには、すべてのバンクがアイドル状態である必要があり、同時に他の命令を実行することはできません。DDR5メモリのセイムバンクリフレッシュ機能により、システムは他のバンクデータのアクセスに影響を与えることなく特定のバンクを更新することができ、全体的なアイドル遅延を大幅に削減し、システム性能を向上させることができます。
DDR5メモリモジュールの選択方法今こそDDR5テクノロジーに乗るべき時か？
膨大なデータ処理と高性能コンピューティングに対する産業市場の需要は拡大し続けており、メモリ技術のアップグレードの必要性が加速しています。また、DDR5テクノロジーの導入ももはや避けられるものではありません。市場では、DDR5アプリケーションをサポートするプロセッサープラットフォームが次々と発売されています。これは、DDR5メモリの導入と関連システムプラットフォームの開発にとって決定的瞬間です。以下は、今後DDR5産業用メモリ製品を選択する際に参考となる指標です。
1.JEDEC 1.0量産バージョンテストの重要性
DDR5製品の開発およびテストプロセスでは、JEDEC Solid State Technology Associationが策定した規格に準拠するとともに、JEDECが認定する量産バージョンの仕様に準拠する必要があります。現在JEDECは、DDR5 RDIMMサーバーメモリ1.0量産規格を発表しています。言い換えれば、DDR5 RDIMMを選択する際には、メーカーがJEDEC 1.0標準仕様に準拠したテストを完了し、量産準備が整っているかどうかに特に注意を払う必要があります。現在、ApacerのDDR5メモリは最新のJEDEC量産バージョンテストを完了しており、量産は目前に迫っています。
2.高品質オリジナルICの使用
産業市場、サーバー、データセンターなどの主要アプリケーションにおいて、ダウンタイムによって失われるコストや信用は、しばしば測定不能なまでに大きくなります。これらのアプリケーションは、不安定なメモリ品質などの異常なリスクに耐えることはできません。主要メーカーの高品質なオリジナルDDR5 DRAM ICを使用した産業用メモリモジュールは、製品の信頼性と保証保護が非常に高く、産業用システムの第一選択肢となっています。
3.複数の付加価値保護技術をサポート
産業用メモリのアプリケーションシナリオは多様化しており、サーバーアプリケーションはもはや包括的な環境制御装置を備えた屋内のコンピュータールームで実行されるものに限定されなくなっています。DDR5メモリの耐環境性をいかに向上させるかが、鍵を握っています。現在、市場ではコンフォーマルコーティング、アンダーフィル、そしてApacerが特許取得の硫化防止技術など、高付加価値の保護技術が成熟しており、湿度、埃、環境汚染、振動、衝撃などの外部環境からDDR5モジュールの表面を保護することができます。
