发布时间:2025-09-27 来源:EEPW
AMD 刚刚获得了一项名为“高带宽 DIMM(HB-DIMM)”的 DDR5 专利,这项技术将数据传输速率从约 6.4 Gbps 提升到 12.8 Gbps 每个引脚。它通过在模块上添加缓冲芯片和“伪”内存通道来实现这一点——实际上就像一根内存条上有两个通道 。
无需新的 DRAM 芯片: 专利声称这项带宽提升是通过不改变底层 DDR5 芯片来实现的。相反,DIMM 上的注册/时钟驱动器(RCD)将命令路由到两个独立的伪通道,每个通道使用现有的内存芯片 简单来说,模块将两个正常速度的流合并成一个超高速流传输到 CPU。
为什么我们需要它?当前的高端 GPU、服务器和 AI 工作负载严重缺乏内存带宽。正如 AMD 的专利所指出的,“对于高性能图形处理器和服务器等应用程序所需的内存带宽正在超越 DDR DRAM 芯片带宽改进的路线图”。换句话说,DDR5 的速度(目前最高约为 DDR5-6400 或 6.4 Gbps)可能无法跟上未来的 CPU/GPU 需求。
英特尔的 MRDIMM 已经做到了类似的事情: 英特尔引入了 DDR5 模块(称为 MRDIMMs),这些模块也可以并行访问两个内存级。通过在服务器 DIMM 上放置一个小的多路复用器芯片,英特尔将 Xeon 6 CPU 上的带宽从 6.4 Gbps 提高到了 8.8 Gbps。
采用障碍仍然存在:AMD 的提议是一个不错的想法,但目前它只是一个专利申请。要成为现实,主板、芯片组和 CPU 需要支持新的模块。正如 PC Gamer 所指出的,“专有的内存标准在 PC 中并没有太多的历史记录”。专利本身暗示 JEDEC 标准会有所帮助——但这意味着英特尔、三星、美光和其他公司需要支持。简而言之,这是一个不错的想法,但预计它还需要几年的时间才能实现——尤其是对于消费级 PC。
深度报告:DDR5 带宽翻倍在即?
1. 专利及其工作原理。2025 年 9 月底,AMD 被发现提交了一项名为“高带宽 DIMM”的专利,用于 DDR5 内存。根据提交的内容,每个 HB-DIMM 都有额外的缓冲芯片以及 DIMM 上的智能控制器(RCD)。RCD 解码地址和命令,并使用芯片标识位将信号引导到同一模块上的两个独立伪通道的 DRAM 上。因此,该模块可以以正常每针速率的两倍传输数据。实际上,AMD 的示例显示使用标准 DDR5 芯片(6.4 Gbps)来运行模块以达到 12.8 Gbps,从而有效翻倍了吞吐量。关键引文:“缓冲芯片……以比内存芯片快两倍的数据率通过主机总线传输数据”,意味着两条流合并成一条高速流。
2. 为什么 AMD 认为这是必要的。现代 CPU 和 GPU 的核心数和并行性急剧增加。每个核心或着色器都需要其份额的 RAM 带宽。AMD 的专利明确警告,像“高性能图形处理器和服务器,这些处理器有多核并且每核心的带宽需求相应增加”这样的应用,已经超过了 JEDEC 的 DDR5 路线图所能带来的改进。换句话说,除非有所改变,否则未来的 AI 训练或 3D 图形工作负载可能会受到 RAM 速度的瓶颈限制。AMD 指出,现有的 DDR5 芯片(即使它们攀升到 DDR5-8400 或更高)可能也无法跟上步伐。HB-DIMM 被视为一种解决方案:利用今天的 DRAM 技术提供大带宽提升。
3. 与 Intel 的解决方案和其他内存技术的比较。Intel 工程师在数据中心也面临类似的数据墙问题。在 2024 年底,Intel 宣布为其 Xeon 6 服务器推出 MRDIMMs(多路复用行 DIMMs)。通过在模块上添加一个小的“mux”芯片,MRDIMMs 使 DDR5 DIMM 上的两行能够并行传输数据。结果是峰值吞吐量几乎提高了 40%,从 6400 MT/s 提升到 8800 MT/s。Intel 将其称为“有史以来最快的系统内存——这一飞跃通常需要几代内存技术才能实现”。关键的是,Intel 将 MRDIMM 规范捐赠给了 JEDEC 作为开放标准。这不需要对主板进行任何更改——新的 DIMMs 可以直接插入现有的 DDR5 插槽。在实际测试中,使用 MRDIMMs 的 Xeon 系统完成任务的速度比使用普通 RDIMMs 快约 33% 。AMD 的 HB-DIMM 更为雄心勃勃(速度从 8.8 Gbps 翻倍至 12.8 Gbps),但也更为激进:它依赖于特殊的 RCD 逻辑和缓冲芯片。从概念上讲,它类似于 Intel 利用 DIMM 上未使用的并行性的方法。另一种技术比较是 HBM(高带宽内存),AMD 与 SK Hynix 合作为 GPU 和加速器开发了 HBM。HBM 使用堆叠芯片和非常宽的总线以达到每秒 terabytes 的带宽,但成本非常高且耗电量大。AMD 的专利声称“旨在利用高带宽内存(HBM)格式的优势,应用于 DIMM 形式因素”,基本上是试图将 HBM 级别的速度带到普通的 DDR5 模块上。
4. 技术细节(非专家总结)。实际上,HB-DIMM 会看起来像一个熟悉的 DIMM 条,但上面有更多的芯片。当 CPU 需要数据时,它会向 DIMM 的 RCD 发送命令/地址。RCD 会添加一个小小的“芯片 ID”位,并使用它将信号路由到两个通道银行之一。每个银行包含一些 DRAM 芯片及其自己的缓冲区。通过同时读取或写入两个银行并在更快的信号下操作,传输给 CPU 的总数据量翻倍。重要的是,该专利强调了兼容性:它支持标准 DDR5 命令时序(“1n”和“2n”模式),并试图保持良好的信号完整性和时序裕度。因此,理想情况下,系统可以运行现有的 DDR5 代码——只是每个 DIMM 每个周期携带的数据量翻倍。Wccftech 提到的一个设想中,AMD APU(CPU+GPU)甚至可以使用两个内存接口:一个标准 DDR5 总线用于大量内存,另一个 HB-DIMM 总线用于非常高速的操作(如流式传输 AI 数据)。
5. 障碍:采用和实用性。大问题是 何时以及是否 我们会在市场上看到 HB-DIMMs。目前这只是专利申请,尚未宣布的产品。PC 硬件历史表明,除非成为行业标准,否则自定义内存标准通常会失败。《PC Gamer》的文章直言不讳地指出:“自定义内存标准在获得 PC 领域的认可方面几乎没有记录”。专利本身承认,大多数 DRAM 都与 JEDEC DDR 标准相关联,并暗示 HB-DIMM 要取得成功 JEDEC 需要采纳它。这意味着 AMD 需要说服竞争对手(如最大的 CPU 制造商 Intel)实施支持。Intel 可能不会向 AMD 支付许可费,而构建新的 RCD 需要主板和 CPU 设计的更改。直到主要厂商签署协议,HB-DIMM 仍处于理论阶段。正如 Tech4Gamers 总结的那样:AMD 的想法 “利用现有技术扩展性能,使其广泛适用”,但适用性是挑战。
6. 行业背景和专家评论。 几位分析师和业内人士对内存瓶颈发表了评论。英特尔的内存专家乔治·维尔吉斯观察到,“大多数 DIMM 有两个秩……但是,数据可以在多个秩上独立存储,但不能同时存储”,这就是为什么 MRDIMM 的复用是革命性的。英特尔的产品经理班努·杰亚瓦尔德指出,“高性能计算工作负载中有一大部分是内存带宽限制的”,因此任何提高带宽的东西都有助于 AI 和 HPC 。总结来说:数据中心今天确实需要更多的带宽。AMD 的专利显然旨在填补这一缺口。 Wccftech 的分析指出,将 DDR5 速度翻倍(达到 12.8 Gbps)将为 AI 和游戏带来 “巨大的内存性能提升”,引用了 AMD 的解决方案 “有效地将内存带宽翻倍,无需依赖 DRAM 硅片的进步。” 文章还指出 AMD 的背景:“AMD 是内存领域的领先公司之一……红队与 SK Hynix 合作设计了 HBM……HB-DIMM 方法确实很有前景……”。简而言之,即使该专利具有前瞻性,行业专家也认为创新的 DIMM 设计是增加带宽的一个有前途的途径。
7. 相似的商品和标准。 除了 Intel 的 MRDIMM,内存制造商正在提高速度。现在 DDR5 套件的最高速度可达 DDR5-7200 或甚至 DDR5-8400,主板 BIOS 也被调整以达到更高的 GHz。三星和美光正在开发 DDR6(预计在 2026-27 年左右),其速度可能从 12800 MT/s 开始(是 DDR5 的两倍)。但这些依赖于芯片工艺的进步。HB-DIMM 是一种模块级别的改进。在 APU/移动领域,AMD 自家的 3D V-Cache 在 CPU 上和堆叠内存的 Ryzen AI 芯片显示了该公司对内存创新的兴趣。然而,所有这些都只是一步;两步(HB-DIMM + 未来的 DDR6)会一起堆叠。
8. 投资者视角。专利新闻往往会让交易者兴奋,但投资者仍保持谨慎。报道指出,在专利消息传出后,AMD 的股价实际上小幅下跌了 (投资者可能认为专利是未来技术,而不是当前收益)。华尔街的共识是,AMD 有很多增长动力(AI CPU、数据中心 GPU、游戏机等),而仅凭一项内存专利不会对股价产生太大影响。但这确实突显了 AMD 的研发重点,这 可能 会令一些长期科技投资者感到安心。
9. 结论:创新 vs. 现实。AMD 的 HB-DIMM 专利是对下一代内存想法的一个令人兴奋的预览。它承诺了通常需要多个 DDR 世代才能实现的性能飞跃(带宽翻倍)。理论上,这可以使 PC 和服务器在处理大量任务时更快。但实际上,这需要时间。Intel 已经在服务器上展示了类似的概念,通过实际硬件展示了行业兴趣。 但对主流 PC 来说,HB-DIMM 需要广泛的支援。正如 PC Gamer 警告的那样,“最终结果……是将 DDR5 的标称速率翻倍……当然……“这一切”都是使用现有的 DDR5 芯片实现的”——这很巧妙,但“没有任何迹象表明它会很快出现在 PC 中。” 仍然,这提醒我们,硬件厂商正在寻找每一个突破内存瓶颈的技巧,从片上缓存到堆叠内存到更智能的 DIMM。换句话说,AMD 的想法远未死亡;它是正在进行中的内存战争中的一个竞争者。 无论是成为 JEDEC 标准的 DDR6 扩展,还是仅作为实验室概念,这都表明工程师们对“内存墙”问题有多么重视。