图2：DDR5与DDR4相比的性能优势（资料来源：Micron）

除了在核心性能上的突破，DDR5还在可靠性、可用性与服务性 （RAS）上，以及可操作性上做了诸多优化。

芯片内建错误校正码 （ECC）：通过DDR5器件输出数据之前在READ命令期间执行校正，减轻系统错误校正的负担。在DDR4内存上实现ECC功能，需要额外增加一颗芯片，而DDR5原生支持片上ECC，对于提升系统可靠性大有帮助。

PPR强化功能：包括hPPR （硬） 和sPPR （软）两个独立的修复功能。主要的优化在于减少了执行sPPR修复之前需要Bank中备份的列，这样可以将备份和储存大量信息所需的系统时间缩至最短，通常每列数据约2μs。

多用途命令 （MPC）：DDR5时钟频率的提高，也给初始化和训练之前的操作执行带来挑战。为此，DDR5使用多用途命令 （MPC） 来执行介面初始化、训练和定期校正等功能，提升操作的效率。

从上文可以看出，一方面DDR5通过增加Bank组、增加突发长度、引入新的REFsb刷新命令等举措，提升核心性能，降低用户总体拥有成本；另一方面通过优化RAS和可操作性为开发和应用带来更大便利，这样双管齐下，为DDR5标准打造了稳固的根基。

表1：DDR5产品特色与功能优化（资料来源：安富利）

DDR5内存条的变化

当然，想要最大程度上释放出一个全新内存标准的威力，DIMM内存模块的设计也十分重要。DDR5标准的顺利升级，也必然需要内存模块方案的变化，为其提供助力。从Micron提供的技术文档中我们可以看到，这样的变化主要体现在以下几个方面：

首先，DDR5模块与DDR4模块最大的差别就在于，标准的DDR5模块中有两个独立的子通道，每个子通道最多有两个实体封装的存储器区块 （rank）。每个DRAM封装都可设为主要／辅助拓扑，进而增加逻辑存储器区块以提高密度。独立子通道能提高并行性，并支持存储器控制器更有效率地安排时序，进而打破数据传输量的限制，满足服务器等应用中日益增加的运算需求。

其次，DDR5中增加了本地的PMIC进行电压调节，由于将电源管理的功能从主板转到更靠近内存芯片的模块上，因此这种电源架构可降低主板的复杂性、提升电源转换的效率、增加更多电源管理的功能。

再有，DDR5模块上引入了基于MIPI I3C通讯协定的边带存取功能，能够更好地支持模块上越来越多的主动器件，提高可用性，并监控关键参数以掌握模块工作时与功率、散热等相关的详细信息。

此外，在L／RDIMM模块上，还放置了一对温度传感器IC，对模块表面温度梯度变化进行持续监测，并以此为依据调整流量变化，或者改变风扇速度，通过调优来最大化系统的处理能力。

最后，DDR5模块设计的改变，也催生了CAI、MIR和扩展接地等其他新功能，以利于改善设计配置、电源噪声和模块信号隔离等特性。命令和地址上的ODT及增强的 DQ／DQS／CA／CS 训练等新功能，也可提供更好的信号处理能效、更快的时钟速率，最终实现更高的带宽。

表2：DDR5与DDR4性能比较与优化（资料来源：安富利）

用DDR5开始一个新设计

可以想见，在即将到来的2021年，如何将计算存储方案升级到DDR5，将成为很多开发者——特别是数据中心等计算密集型应用的开发者——案头上的一个重要课题。为了加速这个进程，DDR5的核心技术供应商在快马加鞭推出新产品之外，也纷纷推出了开发者支持计划，比如Micron的DDR5 技术支持计划 （TEP）中，就为经过核准通过的合伙伙伴提供了丰富的技术资源，如：

1．产品数据手册、电气模型、热模型和仿真模型等技术资源，以帮助其产品开发和平台搭建

2．选择可用的DDR5元件与模块样品

3．与其他生态系统合作伙伴建立联系，以助其进行DDR5可用平台的设计与搭建

4．技术支持和培训资料

简言之，在需求发展的大趋势下，面对DDR5，除了“升级”跟上技术进步的节奏，实际上我们没有其他的选择。现在的关键就在于，如何在升级的这条路上走得更快、更顺畅。为此，安富利作为全球领先的技术分销商，也会为你提供全面和专业的支持。