Multi-ranked Buffered DIMM，I A两家同时关注的未来服务器内存技术

埃律西昂

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来源： Tom's Hardware (第一部分) ServeTheHome (第二部分)

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到21世纪30年代，MRDIMM（多列缓冲DIMM，Multi-ranked Buffered DIMM）可能成为新的缓冲DIMM标准。此外，AMD已经在MemCon 2023上表达了它帮助推动JEDEC的MRDIMM开放标准的承诺，这将比标准DDR5 DIMM大幅提升内存带宽。

随着内核数量的不断增加，为处理器提供必要的内存带宽一直是个难题。这是AMD和英特尔在其主流处理器上转向DDR5内存的原因之一，如Ryzen 7000和Raptor Lake。因此，你可以想象在数据中心领域，AMD的EPYC Genoa和英特尔的Sapphire Rapids至强芯片分别推高到96个核心和60个核心时面临的挑战。

当你把这些多核EPYC和Xeon怪兽放在双路-有时是四路-的配置中时，情况就变得更加复杂。其结果是一个巨大的主板，拥有数量惊人的内存插槽。不幸的是，主板只能变得这么大，而处理器不断推出更多的内核。现有的解决方案，如独特的接口，如Compute Express Link（CXL）或高带宽内存（HBM）格式。MRDIMM旨在成为供应商的另一种选择，以减轻与DRAM速度扩展相关的困难。

MRDIMM的目标是将现有DDR5 DIMM的带宽提高一倍。这个概念很简单：结合两个DDR5 DIMMs，向主机提供两倍的数据速率。此外，该设计允许同时访问两个列 (Rank)。例如，你以4400MT/s的速度组合两个DDR5 DIMM，但输出的结果是8800MT/s。根据介绍，一个特殊的数据缓冲器或多路复用器结合了每个列的传输，有效地将两根DDR（双倍数据速率）模组转换为一根QDR（四倍数据速率）模组。

第一代MRDIMMs将提供高达8800MT/s的数据传输率。在此之后，JEDEC预计MRDIMMs将逐步提高，达到12,800MT/s，随后达到17,600MT/s。然而，我们可能要到2030年以后才能看到第三代MRDIMMs，所以这是一个漫长的项目。

英特尔与SK hynix和瑞萨合作，基于与MRDIMM类似的概念，开发了多路合并阵列（MCR）DIMM。根据退休工程师chiakokhua的说法，AMD正在准备一个类似的主张，称为HBDIMM。存在一些差异；但是，没有公开的材料可以比较MCR DIMM和HBDIMM。

这家韩国DRAM制造商预计第一批MCR DIMM将提供超过8000MT/s的传输率，因此它们的性能与第一代MRDIMM产品相当。英特尔最近演示了一个带有新MCR DIMMs的Granite Rapids Xeon芯片。这个双插槽系统的内存带宽相当于1.5TB/s。有12个MCR DIMMs，时钟为DDR5-8800。

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现代服务器的最大挑战之一是内存带宽。为此，服务器设计者正在为2024-2025年时代及以后的服务器研究MCR DIMM或Multiplexer Combined Ranks DIMM（多路合并阵列DIMM），以解决当前的内存带宽限制。我们想走在趋势的前面，为我们的读者多讨论一下这项技术。

什么是多路合并阵列DIMM或Multiplexer Combined Ranks DIMM？
如果你看到我们最近关于英特尔至强和AMD EPYC的每核心和每插座内存带宽文章，你可能已经看到了服务器中的内存带宽挑战。



CPU继续提高核心密度，而内存带宽要跟上则是一个挑战。当前一代服务器的一项创新是DDR5，我们在《为什么DDR5在现代服务器中是绝对必要的》中介绍了这一点。

服务器设计者有四种主要方式来解决内存带宽的挑战：

• 提高DDR速度
• 增加DDR通道
• 增加内存带宽的来源（例如，增加CXL设备）
• 使用更专业的内存，如HBM
  

这种追求使我们看到了如下图中的Gigabyte主板的产品的诞生：



这里我们有一个AMD EPYC Genoa 2P平台，有一整套48个DIMMs。正如人们所看到的，插座需要偏移大约8-9个DIMMs，因为在标准的19英寸服务器中根本没有足够的空间来增加DIMM槽位。这种类型的配置让服务器增大了5英寸以上的空间，使其有点不实用。因此，许多AMD EPYC 9004 "Genoa "服务器是每个插座12个DIMM的设计，这是最大的内存带宽配置。



随着CPU插座越来越大，即使安装这12个内存通道也变得很困难，所以我们现在处于这样一个阶段：服务器设计者需要一种新的方式来扩大内存带宽，而不仅仅是增加更多的DDR5插槽。从物理上讲，增加更多的插槽已经接近极限。

因此，下一代的DDR5内存将是MCR DIMMs。SK hynix在2022年底宣布了其DDR5 MCR DIMM，但其影响将在2024/ 2025年及以后被感受到。



MCR DIMM能够同时操作两个列，并向CPU提供128字节（每个等级64字节），大约将每个DIMM的性能提高一倍。MCR DIMM利用模块上的数据缓冲器来帮助合并来自每个列的传输。

虽然目前的DDR5是4.8Gbps，但MCR DIMM的目标是以8Gbps为起点，并从那里往上走。虽然我们将在2023年和2024年初获得DDR5速度的临时步骤，但在2024年底和2025年，这将是服务器的一个巨大跳跃。

最后的话
虽然英伟达的Grace超级芯片具有144个核心960GB的内存和128条PCIe Gen5通道以及几乎1TB/s的内存带宽，但它使用的是LPDDR5X内存，因此容量有限。MCR DIMMs应允许标准服务器处理器继续增加内存容量，同时在双插槽服务器中实现远远超过1TB/s的内存带宽。

除了MCR DIMM之外，我们预计到2025年，CXL内存扩展将更加普遍，增加额外的内存带宽，尽管延迟更高。

absolutelyman

我就想整个1TB内存的服务器

老饭

absolutelyman 发表于 2023-4-3 18:09
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