記憶體技術的演進

插入 PC 主機板的 Kingston DDR5 記憶體模組

過去幾十年來,運算領域發生了許多變化,記憶體技術正以前所未有的速度發展。從快速頁模式 (FPM) 的推出到最新的第五代雙倍資料速率「DDR5」SDRAM,了解這些進步對於任何希望在科技行業保持領先地位者而言至關重要。

在我們的《記憶體技術的演進》電子書中,我們深入探討了 DRAM 技術的轉變、類型和未來,提供了行業專家的寶貴見解。以下是該書涵蓋內容的概述:

DRAM 的歷程

我們首先從歷程開始;從 1980 年代中期推出 FPM DRAM,到 1990 年代推出符合 CPU 時脈,以實現更有效率運作的 SDRAM。此後,DDR (雙倍資料速率) 於 2000 年問市,並且透過在時脈訊號上升和下降邊緣傳輸資料,將資料速率加倍。

隨後的 DDR2 到 DDR4 在速度有所提升,降低功耗同時提高資料完整性。最後,DDR5 是目前最新的進展,提供從 4800 MT/s 到超過 8400 MT/s 的速度,並且具有增強的糾錯和電源管理功能。

DRAM 模組的類型

就記憶體而言,了解各種類型 DRAM 模組及其特定應用程式之間的主要區別,對於清楚自身需求而言至關重要:

  • 無緩衝記憶體 (UDIMM、CUDIMM / SODIMM、CSODIMM / CAMM2): 它在用戶端級的桌上型電腦和筆記型電腦中很常見,簡單、實惠而且快速。
  • 暫存器記憶體 (RDIMM): 它用於伺服器和高效能工作站,包括一個用於穩定資料訊號的暫存器,這對於需要大量記憶體的環境至關重要。
  • 低負載和記憶體 (LRDIMM): 減少記憶體控制器上的電力負載,允許安裝更高容量的記憶體並以更高的速度運作,非常適合高效能 DDR3 和 DDR4 伺服器。
  • 多重存取 DIMM (MRDIMM): 與傳統的 DDR5 Registered DIMM 相比,MRDIMM 採用了特殊的暫存器 (MRCD) 和資料緩衝器 (MDB),以兩倍的主機介面運作,能提升資料傳輸速度、增加頻寬,並提高儲存容量,從而有效地將傳輸率提升一倍。
  • 高頻寬記憶體 (HBM): 它專為 GPU 和 AI 應用所開發,可提供高效能和高容量以及較低的功耗需求。

延遲和速度

在測量記憶體效能時,了解延遲和速度之間的關係非常重要。延遲和速度是由記憶體產業標準機構 (JEDEC) 所定義,作為效能指標的兩個關鍵屬性。

速度 (以每秒兆傳輸量 (MT/s) 為單位) 和延遲 (元件之間的一系列時脈時序) 的組合是測量記憶體效能最準確的方法。本電子書說明延遲與速度之間的平衡,以及如何根據您的特定需要選擇正確的記憶體類型。

一隻手安裝 Kingston 記憶體到桌上型電腦

相容性與升級

在記憶體方面,以下是一些實用技巧,可幫助您避免相容性問題,並且為您的下一次升級或構建做出正確的選擇:

  • 主機板支援: 驗證主機板或系統支援哪些特定記憶體技術和模組類型 (例如 DDR4、DDR5、RDIMM 與 UDIMM)。
  • 速度: 符合或超過目前 DRAM 的速度以避免效能問題。
  • 容量: 選擇相同的成對或群組安裝模組,與主機板架構相符合,並且始終嘗試超額配置容量以符合未來的記憶體需求。
  • 混合 DRAM 模組: 在成對或群組中混合使用不同的 DRAM 類型 (寬度、密度、品牌) 可能會導致不穩定。
  • 糾錯: 如果將 ECC 無緩衝模組安裝至用戶端或主流工作站中,請務必驗證主機板和處理器型號支援 ECC 功能。

使用案例以及工作負載影響

不同的記憶體類型以及它們如何影響系統效能會有許多典型的使用案例。但是總體而言,消費性設備對於無緩衝記憶體的簡單性和速度有所偏好。而伺服器和工作站則受益於 ECC 類別的暫存器、低負載和多重存取記憶體的穩定性和可靠性。專用應用程式 (例如顯示卡和 AI 加速卡的使用) 是針對 HBM 等高效能記憶體類型所量身打造的,特別針對處理要求嚴苛的應用範圍所設計。

克服製造挑戰

了解 DRAM 模組製造中的挑戰,以及 Kingston 如何克服這些挑戰。需要先進的工程和精確的整合來確保可靠性和性能。在各種條件下進行廣泛測試,可確保只有可靠的記憶體才能進入市場。

市場趨勢及未來發展

透過我們對塑造未來的最新技術進步的分析,保持領先地位。從突破性的記憶體解決方案到創新的模組設計,這些發展可望徹底改變各個領域和使用案例的效能和效率:

  • DDR6: 預計將於 2027 年完成,聚焦在更高的效能和更廣泛的資料匯流排。
  • CAMM2: 預計將成為行動裝置和小型系統的主要模組解決方案。
  • CXL 記憶體: Compute Express Link (或簡稱 CXL) 是記憶體擴充器,它在各種外觀尺寸上利用 DRAM (DDR4、DDR5、HBM) 以增加記憶體容量並擴展伺服器的可用記憶體池。
  • 時脈無緩衝 DIMMs (CUDIMMs): 在 UDIMM 模組上整合時脈驅動器,以提升高速記憶體下的穩定性和可靠性,進而增強 DDR5 在 6400MT/s 及更快速度下的效能。

總結

了解記憶體技術的演變和未來,對於在現今技術驅動的世界中維持競爭力至關重要。本電子書提供了有關 DRAM 進步的全面指南、有關相容性和升級的實用建議,以及對未來趨勢的見解。讓自己獲得知識以便做出明智的決策,並在持續發展的記憶體技術中保持領先。

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作者簡介

  • testimonial blog servers and data centers evolution memory technology ebook mike

    自 1996 年加入 Kingston 以來,Mike 在推進公司技術計畫方面發揮了重要作用,特別是在 DRAM 和記憶體解決方案領域,鞏固了 Kingston 在業界的領導地位。

    Mike Mohney
    Kingston Technology
    高級技術經理
  • testimonial blog servers and data centers evolution memory technology ebook geoffrey

    Geoffrey 於 2016 年加入 Kingston,提供專業的售後支援、培訓和測試。他帶領團隊成員一同處理來自歐洲、中東和非洲地區不同部門和客戶的售前詢問。

    Geoffrey Petit
    Kingston Technology Europe
    技術資源團隊負責人
放在深色桌子上帶有電路板線路圖的筆記型電腦的俯視圖

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