Вместе с анонсированным на этой неделе в рамках Форума Intel для разработчиков (Intel Developers Forum, IDF) новым поколением серверных процессоров Intel Xeon E5-2600/1600 v3, в сегмент корпоративных вычислительных решений впервые пришла оперативная память нового поколения DDR4 SDRAM. Предыдущее поколение оперативной памяти — DDR3, продержавшееся на рынке рекордное время, отныне будет постепенно уступать место новому стандарту. Процесс этот обещает быть небыстрым и значительно более медленным, нежели в своё время происходила замена DDR2 на DDR3.

Окончательная версия спецификаций стандарта памяти DDR4 DRAM (JESD79-4) была принята профильным комитетом JEDEC ещё в сентябре 2012-го года. Ряд производителей памяти был готов к массовому производству чипов и модулей DDR4 ещё в начале 2011 г., а на сегодняшний день практически все игроки рынка DRAM представили разнообразные образцы DDR4 DRAM ёмкостью до 64 Гб с тактовой частотой до 3000 МГц. Впрочем, несмотря на определённые технологические затруднения на начальном этапе при производстве гораздо более сложных в архитектурном плане чипов DDR4, основные сложности с внедрением нового поколения оперативной памяти всё же лежат в другой плоскости.

Изначально, при разработке нового стандарта DDR4 профильный комитет JEDEC сфокусировал внимание на значительном повышении производительности памяти при существенном снижении энергопотребления. Одновременно со снижением рабочего напряжения DDR4 до 1,2 В (с 1,5 В у современных чипов DDR3), новый стандарт определил переменный программируемый интервал обновления (в диапазоне от 1x до 0,0625x), экономичную 512-Кб постраничную организацию для x4 модулей, внутримодульную адресуемость и множество других нововведений, ради которых действительно появлялся смысл в дорогостоящем переходе индустрии с DDR3 на DDR4.

Спецификации памяти DDR4 подразумевают скорость обмена данными от не менее 1,6 Гбит/с на контакт на первых порах до 3,2 Гбит/с в перспективе, 8n предварительную выборку для двух или четырёх выбираемых банков, раздельную активацию, чтение, запись и обновление для каждого отдельного банка.

Одним из важных факторов, замедливших рыночное внедрение DDR4, по иронии судьбы стало успешное совершенствование предыдущего стандарта, в результате чего JEDEC была вынуждена сертифицировать для памяти DDR3 тактовые частоты до 1833 МГц. Определённые сложности также возникли в связи с необходимостью работы памяти DDR4 при напряжении питания 1,2 В на очень высоких частотах, для этого производителям чипов памяти пришлось осваивать более прецизионные технологические процессы вплоть до 20 нм. Наконец, огромная разница между архитектурами DDR3 и DDR4 потребовала от всех участников рынка значительных усилий для адаптации нового стандарта к уже существующим инфраструктурам.

Представленные в рамках IDF2014 серверные процессоры семейства Intel Xeon E5-2600/1600 v3 поддерживают оперативную память DDR4 SDRAM с тактовыми частотами 1600 МГц, 1833 МГц и 2133 МГц. По данным Intel, переход на новый тип памяти обеспечит прирост производительности подсистемы памяти в 1,4 раза по сравнению с предыдущим поколением платформ. В конце августа Intel также представила новый процессор Core i7-5960X Extreme Edition с архитектурой Haswell-E, который впервые вывел память стандарта DDR4 на рынок клиентских решений.

В настоящее время подавляющее большинство производителей оперативной памяти демонстрирует готовность к началу массовых поставок DDR4. Так, компания Kingston Technology недавно представила 16-Гб модули HyperX Predator DDR4 с тактовыми частотами от 2133 МГц до 3000 МГц, ориентированные на использование с процессорами Haswell-E и наборами логики Intel X99 для рабочих станций. Компания Samsung в августе объявила о начале массового производства 64-Гб модулей памяти DDR4 RDIMM с использованием 3D-технологии упаковки. Каждый модуль включает 36 сборок DDR4 DRAM, которые в свою очередь составлены из четырёх 4-Гб чипов DDR4 DRAM, производимых Samsung Semiconductor с соблюдением норм 20-нм техпроцесса.

Большинство наблюдателей рынка сходятся во мнении о том, что адаптация решений с поддержкой DDR4 будет более быстрой на рынке корпоративных решений, менее чувствительных к ценам. И лишь по мере снижения цен и насыщения рынка совместимыми платформами начнётся постепенная адаптация DDR4 на рынке клиентских решений. В любом случае заметный прогресс на обоих рынках будет наблюдаться не ранее 2015 г.

Версия для печати