内存(Memory)也称内存储器或主存储器,与CPU进行高速的数据沟通,用于暂时存放CPU的运算数据。见上图,内存紧挨CPU两侧布局,内存数量和容量根据系统需求和CPU能力决定,内存性能对服务器整体运行快慢起着至关重要的影响。
1.内存严格上来说应该称为内存条(Memory Module),由若干SDRAM(同步动态随机存取存储器)内存颗粒配合一块长方形的带金手指的印刷电路板(4/6层)组成。内存条上除了内存颗粒外,还可能有其它芯片,例如SPD(Serial Presence Detect)存储芯片,RCD寄存时钟驱动芯片(Registering Clock Driver),DB数据缓存芯片(Data Buffer),TS温度传感器(Thermal Sensor)等,根据内存条上包含的芯片种类,代表其不同的功能特点,分为以下三种:
2.服务器比消费类电子(Notebook,Desktop,All in One, Smart phone等)对内存有着更高的可靠性要求,最大的一点就是要支持ECC功能。目前出货量产的服务器普通使用的内存均为DDR4,JEDEC(固态技术协会)于2012年9月发布DDR4 SDRAM标准(JESD79-4C),截止目前DDR4已经商用7年左右。如今随着对内存带宽有强烈需求的专业应用领域如云服务器、边缘计算,人工智能,自动驾驶等应用场合的快速发展,驱动了DRAM内存市场向DDR5升级,JEDEC于2020年7月正式发布了DDR5 SDRAM标准(JESD79-5)的最终规范,各大服务器OEM/ODM正在处于DDR5的研发过程中,预计在2022年DDR5将开始大面积使用,到2025年DDR4将有可能彻底退出服务器市场。DDR4 VS DDR5如下:
下图为LRDIMM DDR4与DDR5示意图对比:
3. 对于内存条module供电而言,DDR4到DDR5的供电变化非常大,DDR5内存条在DIMM上加入了PMIC电源管理IC(可参考Renesas P8900),主要原因是大容量和高速度的DDR5颗粒对电源完整性提出了更高的要求,DDR5内存颗粒需要更加低的工作电压,VDD/VDDQ/VPP分别为:1.1/1.1/1.8(V), JEDEC要求DDR5的VDDQ电压波动范围允许值不高于3%,小于正负33mV,如果用主板上的VR出1.1V给DDR5供电,很难满足该电压的波动范围。因此JEDEC建议厂商在内存条上集成电源IC满足电源完整性的要求,当然无疑提高了DDR5内存的成本。
4. DDR4和DDR5内存条的供电规范如下:(目前市面存在的DIMM每根TDP约在6W-23W,TDC/Imax信息由系统放置的最终DIMM数量和规格来决定,而DIMM配置数量则由CPU可支持的通道数,每通道放置的DIMM数量即1DPC/2DPC决定,进而才可以确定供电方案)