انديشه متخصصينات تحليلگران درباره GDDR6X و LPDDR5X و استانداردهاي ديگر
پذيرش فناوريهاي جديد در بازار نيازمند گذشت زمان است. در اوايل سال جاري ميلادي، JEDEC اقدام به انتشار مشخصات نهايي DDR5 كرد و با اين كار نشان داد كه زمان انتقال صنعت به استانداردهاي جديد، آغاز شده است. بر اساس اعلام متخصص كارشناسان TrendForce، اين انتقال در طول چند سال اتفاق خواهد افتاد. درحاليكه قرار است نخستين پلتفرمهاي سرور همراهيكننده از DDR5 در اواخر سال ۲۰۲۱ وارد بازار شود، بايد ديد چگونه اين فناوري ميتواند در كوتاهترين زمان ممكن، راه خود را براي ورود به كامپيوترهاي شخصي باز كند. در همين حال، GDDR6 و LPDDR5 قرار است مدتي در بازار باقي بمانند، چرا كه هنوز استانداردهاي بعدي (GDDR6X و LPDDR5X) مورد پذيرش قرار نگرفتهاند.
كامپيوتر شخصي و سرور؛ DDR5 براي ظرفيت و سرعت
مشخصات DDR5 SDRAM با اهداف متعددي گسترش پيدا كرد؛ اما هدف اصلي آن را ميتوان مقياسپذيري دانست.
از يك طرف، سرانجام سرورها از ماژول حافظه تا ظرفيت ۲ ترابايت بهرهمند خواهند شد؛ يعني يك پردازنده مركزي با سرور مجهز به هشت كانال حافظه و همراهي از دو ماژول در هر كانال كه ميتواند با ۳۲ ترابايت حافظه DDR5 جفت شود؛ چنين ظرفيتهايي به استاندارد اجازه ميدهد مدتزمان طولاني در بازار باقي بماند. از طرف ديگر، استاندارد نرخ انتقال داده را تا ۶۴۰۰ مگاترنسفر بر ثانيه توصيف ميكند. سازندگان DRAM در گذشته توانايي فيزيكي دستگاههاي حافظه خود را براي كار تا نرخ ۸۴۰۰ مگاترنسفر بر ثانيه نشان دادهاند؛ اما اين نرخهاي قابل قبول هم از سوي توليدكنندگان كامپيوتر شخصي و هم از سوي متخصصان، مورد استقبال گرم قرار خواهد گرفت. DDR5 دركنار افزايش سرعت، ميتواند براي بهبود كارايي حقيقي نوع جديد حافظه، روشهاي مختلفي ارائه دهد.
در حال حاضر تمام توليدكنندگان مطرح حافظه كامپيوتر (ميكرون، سامسونگ و SK Hynix)، تراشهها و ماژولهاي حافظه DDR5 خود را به نمايش گذاشتهاند؛ اما هنوز دو مورد ديگر باقي است. بنابراين توليدكنندگان پلتفرم همانند اينتل، AMD و IBM دركنار ساير برندها، مجبور به معرفي خود براي انتقال به نوع جديد DRAM هستند. با توجه به اين حقيقت كه صنعت سرور، كمترين حساسيت را نسبت به هزينه دارد، پلتفرمهاي سرور نخستين مواردي خواهند بود كه نوع جديدي از حافظه را استفاده ميكنند كه شباهت زيادي به DDR4 دارد. اما كامپيوترهاي شخصي پس از گذشت حداقل يك سال از فناوري جديد بهرهمند خواهند شد.
مدتي قبل شركت اينتل اعلام كرد كه پلتفرم Sapphire Rapids قرار است براي سرورها و ابر كامپيوترها در اواخر سال ۲۰۲۱ دردسترس قرار گيرد و مهمتر آن كه از DDR5 همراهي خواهد كرد. برخلاف پردازندههاي مركزي سرور اينتل، EPYC AMD از طراحي Chiplet استفاده ميكند و در همراهي از حافظه هم تا حدودي انعطافپذيرتر است؛ بنابراين در تئوري پلتفرم رمزگذاريشده Genova، ممكن است از DDR4 يا DDR5 همراهي كند. در همين حال و بر اساس اطلاعات مختلف منتشرشده، ميتوان گفت پلتفرم AMD Genova از DDR5 همراهي خواهد كرد. بنابراين انتظار ميرود دو تأمينكننده اصلي پردازندهي مركزي سرور، سيستمعاملهاي همراهيكننده از DDR5 را اواخر سال آينده ميلادي منتشر كنند كه از آن زمان به بعد، ميتوان گفت دوره DDR5 آغاز خواهد شد.
سرورها حافظه زيادي مصرف ميكنند؛ بنابراين حتي اگر AMD و اينتل در اواخر سال ۲۰۲۱ سيستمعامل Genova و Sapphire Rapids را منتشر كنند، باز هم لازم است توليدكنندگان DRAM حجم قابل توجهي DDR5 براي فروشندگاني همانند Dell و HP توليد و عرضه كنند. البته افزايش سطح پلتفرمهاي سرور نيازمند زمان است، بنابراين نبايد انتظار داشته باشيد پلتفرمهاي همراهيكننده DDR5 حداقل تا سال ۲۰۲۳ جايگزين پلتفرمهاي همراهيكننده DDR4 شوند.
از آنجايي كه دسكتاپ و نوتبوك از انديشه متخصصين فناوري، عقبتر از سرور هستند، احتمالا AMD و اينتل پلتفرمهاي DDR5 براي كامپيوتر شخصي را در سال ۲۰۲۲ يا بعد از آن، راهاندازي خواهند كرد. بنابراين ماژولهاي حافظه DDR5-6400 براي علاقهمندان بهسادگي دردسترس قرار ندارد؛ مگر آن كه اينتل و AMD تصميم بگيرند سرعت كار را افزايش دهند.
حافظه گرافيكي ؛ GDDR6 آمده است تا باقي بماند
GDDR5 از اواخر سال ۲۰۰۷ در حال ارائه كارت گرافيك بوده است و حتي در حال حاضر براي برخي از محصولات سطح ابتدايي استفاده ميشوند. در نقطه مقابل، تنها محصولات بازار كه از GDDR5X استفاده ميكردند پردازندههاي گرافيكي پاسكال انويديا بودند. متخصص كارشناسان TrendForce بر اين باورند كه GDDR6 در مقايسه با GDDR5X، عملكرد موفقتري دارد. از آن جايي كه GDDR6 توسط جديدترين كنسولهاي بازي مايكروسافت و سوني هم استفاده ميشود، آمادگي دارد تا سالهاي طولاني محبوبيت خود را حفظ كند.
ناظران بازار انتظار ندارند GDDR6X كه توسط كارت گرافيك Nvidia GeForce RTX 3080 و RTX 3080 استفاده ميشود، به يك نوع گسترده DRAM تبديل شود. حداقل دو دليل براي آن وجود دارد؛ اولا GDDR6X در حال حاضر استاندارد JEDEC نيست. دوما GDDR6X از سيگنالينگ مدولاسيون دامنه پالس سطح چهار (PAM4) استفاده ميكند كه اجزاي آن در سطح كنترل، گران هستند و اين در حالي است كه مزاياي ارائهشده توسط GDDR6X در برابر GDDR6، مناسبتر است. در همين حال، ميكرون در استفاده از PAM4 يا حتي PAM8 براي پيشرفت DRAM، جدي است. انواع حافظههاي HBM براي استفاده در كامپيوتر شخصي، گران هستند و پيشبيني ميشود در سالهاي آينده ارزش بالايي داشته باشند. بنابراين قرار نيست HBM بهصورت گسترده براي اين برنامهها استفاده شود؛ اما بهصورت طبيعي براي محاسبات پردازنده گرافيكي مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
بهطور خلاصه، تحليلگران TrendForce بر اين باورند كه GDDR6 در سال ۲۰۲۱، ۹۰ درصد بازار DRAM گرافيك را كنترل خواهد كرد و ميتوان آن را نتيجهاي فوقالعاده براي يك استاندارد DRAM به حساب آورد كه سال آينده وارد چهارمين سال خود خواهد شد.
حافظه موبايل ؛ رقابت LPDDR5 و LPRDDR5X در حافظههاي موبايل
مشخصات LPDDR5X توسط JEDEC در فوريه سال ۲۰۱۹، منتشر شد؛ اما اكنون فقط كوالكام و سامسونگ موبايل، سيستم روي تراشههاي همراهيكننده LPDDR5 را معرفي كردهاند. در مقابل پلتفرمهاي تلفن همراه اپل و مدياتك، كماكان به حافظه LPDDR4 و LPDDR4X وابسته هستند و به همين علت انتظار ميرود نفوذ LPDDR5 در سال جاري، ۱۲ درصد باشد.
پردازندههاي پيشرفته كوالكام در سال آينده (اسنپدراگون ۸۷۰) به استفاده از LPDDR5 ادامه خواهند داد و ممكن است كوالكام با توجه به عملكرد اصلي پردازندههاي خود كه قرار است در سال ۲۰۲۱ معرفي شود، استفاده از DRAM جديد را گسترش دهد. همچنين مدياتك قصد دارد حداقل دو پردازنده با همراهي از LPDDR5 را در نيمه نخست سال ۲۰۲۱ منتشر كند؛ بنابراين انتظار ميرود اين پردازندهها در اواخر سال ۲۰۲۱ يا اوايل ۲۰۲۲، نياز موبايلهاي هوشمند را تأمين كنند.
بر اساس گزارش TrendForce، اختلاف ارزش LPDDR5 و LPDDR4X به حدود ۱۰ درصد كاهش يافته است. باتوجهبه عملكرد بهتر و بهرهوري بالاتر انرژي در حافظه جديد، به انديشه متخصصين ميرسد توسعهدهندگان پردازنده و توليدكنندگان موبايل هوشمند، تمايل بيشتري به استفاده از LPDDR5 در آينده دارند. بااينحال، LPDDR4 و LPDDR4X كماكان تا مدتزمان نامعلومي، تسلط خود را روي بازار حفظ خواهند كرد. به انديشه متخصصين ميرسد LPDDR5 از نرخ انتقال داده تا ۶۴۰۰ مگاترنسفر بر ثانيه همراهي ميكند؛ اما از آن جايي كه برنامههايي همانند هوش مصنوعي و پردازش گرافيك نيازمند پهناي باند بيشتري هستند، طرح پيشنهادي مبني بر افزايش استاندارد تا ۸۵۳۳ مگاترنسفر بر ثانيه هم وجود دارد.
در حالت كلي ميتوان LPDDR5X را مشابه LPDDR5 دانست كه اين مسئله ميتواند باعث سادگي استقرار آن شود. براي فعال كردن نرخ انتقال داده بالاتر و افزايش قابليت اطمينان در حافظههاي آينده موبايل، LPDDR5X براي بهبود نسبت سيگنال به نويز و كاهش خطاي بيت و همچنين اكولايزر بازخورد تصميم براي هر پين به منظور تقويت مقاومت كانال حافظه، تابع پيشتأكيد را معرفي ميكند. زمان نهايي شدن LPDDR5X مشخص نيست؛ اما در برخي مواقع و بهصورت واضح با LPDDR5 رقابت خواهد كرد. همچنين در صورتي كه يك متخصص تصميم بگيرد بهصورت مستقيم سراغ LPDDR5X برود و از LPDDR5 عبور كند، آن هم زمانيكه استاندارد عمده و اصلي DRAM موبايل از تمام توسعهدهندگان پردازنده همراهي نكند، شرايط جالبي شكل خواهد گرفت.
راه اپل چيست
اپل از دهه ۱۹۹۰ به دليل كمبود كامپيوتر، توانست خود را به يك غول پيشرفته فناوري تبديل كند و اكنون ۱۰ درصد بازار كامپيوترهاي شخصي را دراختيار دارد. اپل بهعنوان توليدكننده كامپيوتر لپتاپ و تأمينكننده اصلي موبايل هوشمند، مصرفكننده اصلي حافظههاي LPDDR بهحساب ميآيد.
با توجه به اين واقعيت كه سيستم M1 اپل به استفاده از حافظهي LPDDR4X-4266 ادامه ميدهد، احتمال اينكه شركت، حداقل براي نوت بوكهاي خود به DRAM موبايل هم اعتماد كند، بسيار زياد است؛ اما شرايط در كامپيوترهاي روميزي به چه صورت است؟ از آن جايي كه اپل مجبور نيست به پردازندههاي شخص ثالث اعتماد كند و صرف انديشه متخصصين از هزينههايي كه فرض ميكند پهناي باند حافظه براي عملكرد پردازندههاي آن مهم است، ميتواند از هر نوع حافظهاي كه نياز دارد، استفاده كند و اين سؤال را به وجود خواهد آورد كه اپل از كدام استاندارد حافظه براي كامپيوترهاي خود استفاده خواهد كرد. پيشبيني برنامههاي اپل نميتواند كار جالبي باشد؛ زيرا اين شركت در حالت كلي اسرارآميز است. با توجه به اينكه اپل يكي از بزرگترين توسعهدهندگان سيستمعامل است، تصميمهاي طراحي آن ميتواند در كل بازار تأثيرگذار باشد.
جمعبندي
سه نوع حافظه جديد وجود دارد؛ GDDR6X ،DDR5 و LPDDR5X اشاره كرد. اين سه نوع حافظه براي انواع برنامهها متخصصد دارند.
اين مسئله كه DDR5 بهعنوان استاندارد بعدي براي كامپيوترشخصي و سرور مورد استفاده قرار گيرد، تضمينشده است؛ اما براي تسلط روي بازار، قطعا نياز به گذشت زمان است. در همين حال، مقياسپذيري DDR5 هم از انديشه متخصصين عملكرد و هم از انديشه متخصصين تراكم، فناوري جديد حافظه را قادر ميسازد دوام بسيار طولانيتري داشته باشد. DDR3 بيشتر از هفت سال در بازار بود و DDR4 هم در سال ۲۰۲۱ به ركورد هفت سال دست پيدا خواهد كرد. در مقابل بايد ديد GDDR6X در طولانيمدت تا چه اندازه موفق خواهد بود؛ زيرا هنوز بايد تمام مزيتهاي سيگنالينگ PAM4 را به DRAM نشان دهد. استفاده از GDDR6 در كنسول بازي و كارت گرافيك سطح ابتدايي، قطعا هزينههاي DRAM را كاهش ميدهد و اين در حالي است كه GDDR6X آماده است تا به يك حافظه برتر تبديل شود؛ مگر اينكه توسط بيشتر از يك سازنده توليد شود.
در حال حاضر LPDDR4X و LPDDR4 كماكان روي بازار تسلط دارند و حداقل براي چند سال ديگر شرايط بدين ترتيب خواهد بود. LPDDR5 ارزانتر از گذشته و داراي مزاياي بيشتري نسبت به LPDDR4X است؛ بنابراين سال آينده با معرفي پردازندههاي جديد مدياتك، تعداد تراشههايي كه از LPDDR5 همراهي ميكنند افزايش خواهد يافت. هنوز مشخص نيست چه زماني LPDDR5X براي تصويب توسط JEDEC ارسال خواهد شد؛ اما با سرعت انتقال داده ۸۵۳۳ مگاترنسفر بر ثانيه، ميتوان گفت كه اين نوع حافظه منطقي به انديشه متخصصين ميرسد.
هم انديشي ها