鉴于Gen AI和其他高级工作负载的贪婪内存带宽和容量需求,我们看到了DDR5内存的快速进步。
Multiplexed Registered DIMMs(MRDIMM)提供了一种新的内存模块架构,能够扩展DDR5路线图中的服务器主存。MRDIMM复用了现有DDR5基础设施的大部分,但引入了提供巨大内存带宽和容量优势。
在带宽方面,MRDIMM使用与RDIMM非常相似配置的标准DDR5 DRAM,但在MRDIMM中,多个rank的DRAM同时被激活和访问,然后这些rank的数据流被多路复用到DRAM速度的两倍的内存控制器或host端数据总线上。因此,内存模块和CPU之间的信号数量保持不变(即标准DIMM连接器没有变化),但每个DIMM插槽的信号数据速率和CPU可用带宽实际上增加了一倍。
DRAM的并行访问和这些并行访问的mux/demux导致有效带宽增加。因此,例如,使用标准DDR5-6400 MT/s设备的MRDIMM将具有与使用DDR5-12800设备的RDIMM等效的带宽。
今天,随着RDIMM的定义,没有超越2 rank DRAM的具有成本效益的方法。随着MRDIMM的变化,可以使用标准尺寸的DIMM可以使用4-8 rank。这是增加DDR5系统中每个DIMM插槽内存容量的一种非常具有成本效益的方法。但是在布置这些设备时,人们必须意识到热挑战thermal challenges。
为了获得上述好处,CPU必须明确支持MRDIMM才能利用这些功能。此外,MRDIMM模块上需要一些新的和升级的组件。SPD集线器和温度传感器IC与RDIMM上使用的集成电路相同,因此直接利用该技术。两个关键的新组件是多路复用寄存时钟驱动(MRCD)和多路复用数据缓冲(MDB)。
从MDB接口到DRAM设备,并进行必要的多路复用和解多路复用,将以本机DRAM速度运行的16位DRAM接口转换为以两倍速度运行的8位主机接口。此外,它为主机或CPU提供了负载隔离,这是MRDIMM增加模块的rank数量和整体容量的关键推动因素。这些MDB非常靠近DIMM的金手指,以获得卓越的信号完整性,每个MRDIMM有10个此类设备,提供完整的80位主机DDR5接口。
为了充分利用该模块,必须保持这些并行rank的命令带宽。MRCD扩展了典型的寄存时钟驱动功能,以典型RDIMM速率的两倍接收DRAM命令的交错流,然后将其正确引导到其rank特定输出。此外,它现在通过专用接口与MDB通信,以正确配置它们进行读写操作。
最后,鉴于DRAM rank的并行激活和芯片组添加的额外芯片,模块的绝对功耗高于典型的RDIMM。因此,新的PMIC——PMIC5030——已被定义以处理这种高带宽/高容量DIMM所需的功耗。除了MRDIMM 12800及更高版本外,PMIC5030还将支持8000 MT/s及以上的所有DDR5 RDIMM。