- SK海力士攜手英特爾共同發(fā)布關(guān)于DDR5應(yīng)用于英特爾CPU的性能驗(yàn)證白皮書
- 較上一代產(chǎn)品，SK海力士DDR5 DRAM使服務(wù)器帶寬提升70%，功耗降低14.4%
- SK海力士計(jì)劃將獲取性能認(rèn)證的DDR5 DRAM作為主力產(chǎn)品，加速改善公司下半年的業(yè)績
9月14日，SK海力士宣布與英特爾公司（Intel）共同發(fā)布白皮書，該白皮書證實(shí)，SK海力士DDR5服務(wù)器DRAM搭載英特爾CPU，其性能達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先水平。該白皮書在SK海力士和英特爾官方網(wǎng)站同時(shí)發(fā)布。
自DDR5 DRAM研發(fā)階段，兩家公司就開展了緊密合作。白皮書介紹了在過去8個(gè)月中，第四代英特爾?至強(qiáng)?可擴(kuò)展處理器1 （4th Gen Intel? Xeon? Scalable Processor，以下簡稱第四代至強(qiáng)處理器）搭載DDR5 DRAM進(jìn)行性能驗(yàn)證所得出的結(jié)果。
近年來，服務(wù)器行業(yè)對(duì)低功耗、高性能半導(dǎo)體的需求日益增長。白皮書中強(qiáng)調(diào)，此次兩家公司將通過提供性能及能源效率均為行業(yè)領(lǐng)先水平的存儲(chǔ)器和CPU，攜手開啟一個(gè)推動(dòng)數(shù)據(jù)中心進(jìn)化的新時(shí)代。
白皮書指出，英特爾第四代至強(qiáng)處理器的性能較第三代提高了2.9倍2。同時(shí)，SK海力士DDR5 DRAM的功耗較DDR4 DRAM降低14.4%。特別是在功耗與性能的比率（效能功耗比）3上，在適用第四代至強(qiáng)處理器的服務(wù)器中DDR5與DDR4相比，其整數(shù)計(jì)算（Integer）和浮點(diǎn)運(yùn)算（Floating Point）4方面分別高出1.22倍和1.11倍。
因此，兩家公司預(yù)測(cè)，如果服務(wù)器客戶未來利用第四代至強(qiáng)處理器和DDR5搭建數(shù)據(jù)中心，將有助于改善能源效率，構(gòu)建可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心。此外，通過高效運(yùn)營數(shù)據(jù)中心，客戶總體擁有成本（TCO）5也會(huì)有所降低。
SK海力士DRAM商品企劃擔(dān)當(dāng)副社長柳成洙表示，“如白皮書中所展示，使用搭載英特爾CPU和SK海力士DDR5
DRAM的服務(wù)器，相較上一代產(chǎn)品，數(shù)據(jù)處理速度更快，功耗更低。特別是在生成式人工智能（Generative
AI）等應(yīng)用中，可以有效運(yùn)用需要處理海量數(shù)據(jù)的高密度的DRAM?！?/p>
柳副社長還補(bǔ)充道：“期待我們的服務(wù)器芯片客戶能夠從白皮書提供的重要數(shù)據(jù)中受益，有效幫助其業(yè)務(wù)發(fā)展。”
英特爾內(nèi)存與IO技術(shù)副總裁Dimitrios Ziakas博士表示：“英特爾一直與SK海力士及行業(yè)的其他廠商保持合作，以通過第四代英特爾?至強(qiáng)?可擴(kuò)展處理器實(shí)現(xiàn)DDR5的最佳運(yùn)行環(huán)境與性能表現(xiàn)。這些努力都是為了提供強(qiáng)大的、兼?zhèn)渥吭叫阅芎湍苄У臄?shù)據(jù)中心系統(tǒng)解決方案，使我們的共同客戶受益”。
SK海力士計(jì)劃通過與英特爾最新的合作項(xiàng)目，繼續(xù)加強(qiáng)服務(wù)器市場(chǎng)的產(chǎn)品布局。根據(jù)預(yù)測(cè)，下半年市場(chǎng)對(duì)DRAM需求將會(huì)增長，公司計(jì)劃以第四代（1a）及第五代（1b）DDR5 DRAM為主力產(chǎn)品加強(qiáng)市場(chǎng)領(lǐng)先競(jìng)爭力，并加速改善業(yè)績。
[參考] 英特爾與SK海力士合作發(fā)布的DDR5生態(tài)系統(tǒng)白皮書主要內(nèi)容
- 白皮書概要：帶寬提升70%6，功耗降低14.4%7，整數(shù)計(jì)算提高1.59倍。
白皮書包含了服務(wù)器客戶在使用DDR5產(chǎn)品時(shí)可以參考的詳細(xì)測(cè)試數(shù)據(jù)，主要內(nèi)容涵蓋了第四代至強(qiáng)處理器與DDR5存儲(chǔ)器結(jié)合時(shí)所體現(xiàn)的速度、性能、功耗等。
圖1: SK海力士DDR4和DDR5的服務(wù)器帶寬對(duì)比
首先，同在3,200Mbps的傳輸速率下，DDR5相較于DDR4，其服務(wù)器帶寬（Server Bandwidth8）增加了20%。實(shí)際上，DDR5在4,800Mbps傳輸速率下的服務(wù)器帶寬，比DDR4最高速率3,200Mbps的服務(wù)器帶寬提高了70%9。這是DDR5改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的結(jié)果，與DDR4相比，它最大限度地減少了內(nèi)部傳輸延遲并允許更高的傳輸速度，擴(kuò)大了服務(wù)器的整體帶寬。
圖2: SK海力士DDR4和DDR5的傳輸速度和功耗對(duì)比
此外，本項(xiàng)研究中，SK海力士還證實(shí)了DDR5的功耗較DDR4減少14.4%。在此過程中，HKMG（High-K Metal
Gate）等新技術(shù)發(fā)揮了重要作用。HKMG是在DRAM晶體管內(nèi)的絕緣膜上采用高K柵電介質(zhì)，在防止漏電的同時(shí)還可以改善電容（Capacitance）的新一代工藝。采用該工藝的存儲(chǔ)器具備更高的功耗效率。
研究結(jié)果表明第四代至強(qiáng)處理器的內(nèi)置加速器表現(xiàn)也較為出色。與上一代處理器相比，企業(yè)使用該內(nèi)置加速器處理目標(biāo)工作負(fù)載時(shí)，每瓦（watt）性能效率可提高2.9倍。通過這些技術(shù)的綜合應(yīng)用，第四代至強(qiáng)處理器和DDR5實(shí)現(xiàn)了將服務(wù)器帶寬提高50%，同時(shí)功耗減少14.4%的優(yōu)異效能功耗比。
通過發(fā)布白皮書，可以確認(rèn)第四代至強(qiáng)處理器和DDR5組合系統(tǒng)下的運(yùn)算性能，兩家公司利用系統(tǒng)測(cè)試工具“SPEC CPU 2017”對(duì)此進(jìn)行了性能比較。
結(jié)果顯示，與上一代系統(tǒng)相比，整數(shù)計(jì)算和浮點(diǎn)運(yùn)算分別改善了1.59倍和1.43倍。單位功耗下的系統(tǒng)性能也表現(xiàn)十分出色，在整數(shù)計(jì)算和浮點(diǎn)運(yùn)算中分別提升了1.22倍和1.11倍。
在內(nèi)存延遲及速率測(cè)試工具“Intel MLC（Intel Memory Latency Checker）”的驗(yàn)證下，系統(tǒng)性能也同樣突出，跟上一代相比，讀取性能和寫入性能分別提升1.4倍和1.51倍。
備注
“英特爾”、“英特爾logo”或其它“英特爾標(biāo)志”等商標(biāo)權(quán)均歸英特爾公司或其子公司所有。
1.第四代英特爾?至強(qiáng)?可擴(kuò)展處理器（Intel? Xeon? Scalable Processor）：是英特爾新一代服務(wù)器，用CPU支持PCIe Gen5及新一代DDR5內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)。
2.相較于上一代英特爾?至強(qiáng)?可擴(kuò)展處理器，在同等工作量下，搭載嵌入式加速器，其效能功耗比率提升了2.9倍。
新配置：1-節(jié)點(diǎn)，2個(gè)預(yù)生產(chǎn)的第四代英特爾?至強(qiáng)?可擴(kuò)展處理器（60核），含英特爾?存內(nèi)分析加速器（英特爾?IAA），基于預(yù)生產(chǎn)的英特爾平臺(tái)和軟件，啟用超線程，啟用睿頻，總內(nèi)存1024GB，（16x64GB DDR5 4800）, 微代碼 0x2b0000a1，1×3.84TB P5510 NVMe，英特爾?以太網(wǎng)控制器X540-AT2, Ubuntu 22.04.1 LTS, 5.18.12-051812-generic, QPL v0.2.1,accel-config-v3.4.6.4, ZSTD v1.5.2, RocksDB v6.4.6 (db_?bench), 英特爾于2022年11月進(jìn)行測(cè)試?；鶞?zhǔn)：1-節(jié)點(diǎn)，2個(gè)第三代英特爾?至強(qiáng)?可擴(kuò)展處理器（40核）搭載超微SYS-220U-TNR，啟用超線程，啟用睿頻，關(guān)閉SNC，總內(nèi)存1024GB （16x64GB DDR4 3200），微代碼0xd000375， 1×3.84TB P5510 NVMe，英特爾?以太網(wǎng)控制器X540-AT2, Ubuntu 22.04.1 LTS, 5.18.12-051812-generic, ZSTD v1.5.2, RocksDB v6.4.6 (db_?bench), 英特爾于2022年11月進(jìn)行測(cè)試。
3.效能功耗比 (Performance per watt)：每一定單位功率每秒可處理的數(shù)據(jù)容量指標(biāo)。
4.浮點(diǎn)運(yùn)算（Floating Point）：浮點(diǎn)數(shù)表示法是與定點(diǎn)小數(shù)法相對(duì)的概念，它通過改變小數(shù)點(diǎn)的位置來區(qū)分整數(shù)和小數(shù)，并方便進(jìn)行計(jì)算。例如，對(duì)于原始實(shí)數(shù)123.485，可以用1.23485×10^2或0.00123485×10^5等表示方式進(jìn)行計(jì)算。
5.總體擁有成本（Total Cost of Ownership, TCO）：包括初期投資、電力費(fèi)、設(shè)施運(yùn)營費(fèi)、維護(hù)費(fèi)等在內(nèi)的所有成本。
6.該數(shù)據(jù)由SK海力士在2022年12月運(yùn)行的模擬實(shí)驗(yàn)中得出。
7.基于SK海力士功耗計(jì)算器模擬計(jì)算得出的DDR4及DDR5產(chǎn)品功耗。
8.帶寬: 數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂?，帶寬的增加意味著同時(shí)可以更有效地處理更多數(shù)據(jù)。
9.帶寬對(duì)比: 基于DDR4’s 3,200 Mbps的傳輸速率，與DDR5 3,200 Mbps 及 4,800 Mbps 傳輸速率的帶寬對(duì)比
封面圖片來源：拍信網(wǎng)
