一文告诉你工控DDR5内存和DDR4内存的区别

时间： 2023-11-01 来源：宇瞻工控

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英特尔第12代桌面级Alder Lake酷睿处理器于2021年Q4季度正式发布，支持DDR5内存是该系列处理器的一大特性，从已经曝光的信息来看，未来发布的锐龙7000系列处理器也将全面支持DDR5内存。在服务器领域，Intel Eagle Stream和AMD Zen4 Genoa两大平台无一例外也将支持DDR5内存，种种迹象表明，DDR5内存在未来将替代DDR4内存成为主流，那么相较于DDR4内存，DDR5内存都有哪些技术优势？工业级DDR5内存又应该具备哪些技术特性？本篇文章告诉你答案。

双通道架构，带宽加倍
DDR5内存基于全新的信道架构开发，拥有两组32位完全独立的子信道，双倍带宽提升平台整体性能的同时，有效缩短存取延迟，进一步提升信道效率。DDR5 RDIMM服务器内存则拥有两组40位子信道，在每个信道已有的32位再增加8位，以支持Side-band ECC纠错与校正功能，配合DDR5暂存时脉驱动器RCD（Registering Clock Driver），进一步减轻CPU负载，增强信号完整性以及抗干扰能力。

Bank Group数量翻倍，效能提升
相较于DDR4，DDR5内存的Bank Group从4个增加至8个，总Bank数也从16个增加至32个。Bank Group数量翻倍有助于提升数据传输量，进而优化整体核心时序（Core Timing）参数，让内存以更快的速度响应，实现超高性能。

电压降低，高度省电
DDR4内存的标准工作电压为1.2V，DDR5内存降低至1.1V，虽然仅相差0.1V，但可以提升8%的省电效率，与此同时，还降低了系统功耗和发热量，特别适用于需要低功耗和散热不易的工控系统，对需要7×24小时全天候运行的服务器来说，也拥有额外的节电优势。

增加PMIC，信号更稳定
由于DDR5内存的标准工作电压降低至1.1V，为了确保输出电压的准确度以及平台高速稳定运行，DDR5内存新增了电源管理功能，相较于通过主板控制的传统方式，DDR5内存配备的电源管理IC（PMIC）可高效控制系统电源负载，电源转换效率提高85%，进而提升信号完整性以及兼容性，同时还降低了主板电源的设计成本。需要注意的是，即使DDR5内存的标准工作电压为1.1V，目前DDR5内存采用的PMIC规格也包含两种，不同于DDR5 UDIMM和SODIMM采用的5V PMIC，针对服务器应用场景，DDR5 RDIMM服务器内存使用了12V PMIC，搭建系统平台时需要特别注意。

On-die ECC / Side-band ECC双重纠错机制

为了实现更高性能，DDR5内存无论是容量还是数据密度都有所提升，其采用的制程微缩技术也可能增加数据错误的风险。DDR5 RDIMM服务器内存支持On-die ECC和Side-band ECC双重纠错机制，能自动校正内存中的数据错误，为数据传输过程提供端对端完整保护，大幅改善内存的数据容错能力，提高数据正确性。更重要的是，该纠错机制还可以提升系统的稳定性，满足服务器长时间运行时的可靠度（Reliability）、可用性（Availability）以及可维护性（Serviceability）等需求。

配备温度传感器，避免过热
除了采用DDR5 RCD（Registering Clock Driver）、电源管理IC（Power Management IC）、SPD集线器（SPD Hub）等全新元件，DDR5 RDIMM服务器内存还加入了高精度温度传感器（Temperature Sensor），可详细记录内存温度数据，即时监控内存温度。研发人员在设计系统风道时，也能借此精确计算热功耗分布情况，避免过度的热量堆积，影响系统稳定性。

Same Bank Refresh功能

缩短延迟时间
不同于DDR4更新时所有Bank需处于闲置状态，无法同时执行其他指令，DDR5内存的Same Bank Refresh功能允许系统在更新特定Bank时，其他Bank数据的存取不受影响，大幅缩短延迟时间，提升系统性能。

宇瞻DDR5工业内存具备哪些优势？
宇瞻遵循JEDEC固态技术协会发表的DDR5 UDIMM、SODIMM、RDIMM Raw Card Revision 1.0量产版标准发布了DDR5工业级内存全系列产品。不仅如此，其时序定义和传输速度更是采用了最新的JEDEC JESD79-5A DDR5 SDRAM标准，大幅增强产品稳定性和可靠度的同时，进一步缩短数据存取延迟，让产品发挥出最佳性能表现。

在服务器、数据中心等关键应用场景中，系统宕机不仅会给企业带来不可估量的损失，还会对企业的商誉造成影响，为了规避因内存质量不稳定造成的系统宕机等潜在风险，宇瞻采用高品质原厂DDR5 DRAM IC生产的工业级内存模块，产品可靠度更有保障。

除了遵循标准规范、采用高品质原厂IC之外，宇瞻还为工业级DDR5内存产品加入了例如敷形涂料（Conformal Coating）、底部填充（Underfill）、抗硫化（Anti-Sulfuration）等防护技术，其中抗硫化（Anti-Sulfuration）更是宇瞻专利技术，在这些技术大幅提升了DDR5产品在湿度、粉尘、震动、冲击等恶劣环境下的防御能力。

总结

相较于DDR4内存，DDR5内存在带宽、功耗、单颗芯片最大容量、模组最大容量（UDIMM）、通道数量、电源管理、纠错机制等方面都有大幅提升，而在宇瞻抗硫化专利技术、30金手指、底部填充（Underfill）等技术的加持下，宇瞻DDR5全系列工业级内存将以最高的可靠度与耐用度为工控应用保驾护航。

作为全球数字储存解决方案的领导品牌之一，宇瞻具备研发、设计、制造、行销能力以及累积多年的数字储存专利技术，宇瞻将以创新和职人精神贯穿整个设计制造流程，为行业提供极具竞争力的客制化产品与服务！

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