MCR内存(Multiplexer Combined Ranks)是一种新型内存技术,由英特尔、瑞萨电子和SK海力士联合开发

概括

MCR内存(Multiplexer Combined Ranks)是一种新型内存技术,由英特尔、瑞萨电子和SK海力士联合开发。它在DDR5内存的基础上,将内存传输速度再次提高一倍,目前已达8000MT/s(未超频)。

MCR内存的核心技术是将多个DRAM内存模块组合在一起,并使用专门的控制器来管理它们之间的数据传输。这样做的好处是可以将多个DRAM内存模块的带宽合并起来,从而显著提高内存的整体性能。

具体来说,传统的DDR5内存模块中,每个内存模块都包含一个Rank,每个Rank可以同时传输64个字节的数据。而MCR内存模块中,每个内存模块可以包含多个Rank,每个Rank都可以同时传输64个字节的数据。因此,MCR内存模块的整体带宽是传统DDR5内存模块的两倍。

MCR内存目前还处于开发阶段,尚未正式上市。但是,它具有巨大的潜力,可以为未来的计算机系统带来更高的性能。

以下是MCR内存的一些优势:

  • 更高的内存传输速度:MCR内存的传输速度是传统DDR5内存的两倍,可以满足高性能计算和数据中心等场景的需求。
  • 更高的能效比:MCR内存可以通过减少数据传输次数来提高能效比。
  • 更高的扩展性:MCR内存可以通过增加内存模块的数量来提高内存容量。

当然,MCR内存也有一些缺点,例如:

  • 更高的成本:MCR内存需要使用更复杂的控制器和电路,因此成本会高于传统DDR5内存。
  • 更高的功耗:MCR内存需要处理更多的数据,因此功耗会高于传统DDR5内存。

原理

MCR内存是基于LRDIMM内存条的一种新型内存技术,其主要特点是通过将两个Rank形成伪多内存通道(Pseudo Channel),从而将传输率提升一倍。

传统的LRDIMM内存条中,每个Rank都有一个Controller(CS),CS负责控制Rank与CPU之间的通信。在MCR内存中,两个Rank共享一个Controller,Controller将两个Rank的数据进行整合和缓存,然后以128字节的Burst Length一次性传输到CPU。

具体来说,MCR内存的传输过程如下:

  • CPU发出一条读或写指令。
  • Controller将指令发送到两个Rank。
  • 两个Rank同时开始读取或写入数据。
  • Controller将两个Rank的数据进行整合和缓存。
  • Controller将整合后的缓存数据以128字节的Burst Length一次性传输到CPU。

MCR内存的优点是可以将内存传输率提升一倍,从而提高系统的性能。但是,MCR内存也存在一些缺点,例如需要更复杂的Controller,并且对内存条的设计提出了更高的要求。

LRDIMM

LRDIMM是Load-Reduced DIMM的缩写,中文意思是“低负载双列直插式内存”。它是一种用于服务器的内存模块,采用了新的技术和较低的工作电压,以降低服务器内存总线负载和功耗的目的。

LRDIMM与传统的RDIMM相比,具有以下优势:

  • 降低了内存总线的负载,可以提高内存总线的频率,从而提高内存的性能。
  • 降低了功耗,可以延长服务器的使用寿命。
  • 支持更大的容量,可以满足高性能计算等应用的需求。

LRDIMM的缺点是:

  • 与RDIMM相比,价格更贵。
  • 对主板的兼容性要求较高。
  • LRDIMM主要用于高性能计算、数据库等需要大量内存和高性能的应用场景。

LRDIMM原理

LRDIMM采用了以下技术来降低内存总线的负载和功耗:

  • 内存隔离缓冲器(iMB): iMB位于内存控制器和内存模块之间,负责缓存内存数据,从而降低了内存总线的数据传输量。
  • 较低的工作电压: LRDIMM的工作电压为1.35V,比RDIMM的1.5V降低了10%。

LRDIMM的工作原理如下:

  • 内存控制器向iMB发送内存请求。
  • iMB缓存内存数据。
  • iMB向内存模块发送内存请求。
  • 内存模块响应内存请求,将数据传送给iMB。
  • iMB将数据发送给内存控制器。

通过采用iMB和较低的工作电压,LRDIMM可以有效降低内存总线的负载和功耗。

具体来说,iMB可以降低内存总线的数据传输量,从而降低了内存总线的负载。较低的工作电压可以降低内存模块的功耗,从而降低了内存总线的功耗。

LRDIMM的这些优势,使其在高性能计算、数据库等需要大量内存和高性能的应用场景中得到了广泛应用。

RDIMM

RDIMM是Registered DIMM的缩写,中文意思是“注册双列直插内存”。它是一种用于服务器的内存模块,在内存条上增加了一个寄存器,用于缓存内存数据,从而降低了内存总线的负载和延迟。

RDIMM与传统的UDIMM相比,具有以下优势:

  • 降低了内存总线的负载,可以提高内存总线的频率,从而提高内存的性能。
  • 降低了内存延迟,可以提高内存的响应速度。
  • 支持更高的容量,可以满足大数据存储等应用的需求。

RDIMM的缺点是:

  • 与UDIMM相比,价格更贵。
  • 对主板的兼容性要求较高。

RDIMM主要用于服务器、工作站等需要高性能和稳定性的应用场景。

RDIMM的工作原理如下:

  • 内存控制器向RDIMM发送内存请求。
  • RDIMM的寄存器缓存内存数据。
  • 内存控制器从RDIMM的寄存器中读取内存数据。

通过采用寄存器,RDIMM可以将内存控制器与内存模块之间的数据传输延迟降低,从而提高内存的性能。

此外,RDIMM还可以将内存控制器与内存模块之间的数据传输量降低,从而降低内存总线的负载。

RDIMM原理

RDIMM的工作原理如下:

  • 内存控制器向RDIMM发送内存请求。
  • RDIMM的寄存器缓存内存数据。
  • 内存控制器从RDIMM的寄存器中读取内存数据。

通过采用寄存器,RDIMM可以将内存控制器与内存模块之间的数据传输延迟降低,从而提高内存的性能。

此外,RDIMM还可以将内存控制器与内存模块之间的数据传输量降低,从而降低内存总线的负载。

UDIMM SODIMM RDIMM LRDIMM的区别

UDIMM是无缓冲的DIMM模块,用于台式机和笔记本电脑。它具有较低的成本和功耗,但延迟较高。

SODIMM是小型DIMM模块,用于笔记本电脑和小型设备。它具有较小的尺寸和重量,但延迟和功耗与UDIMM类似。

RDIMM是注册的DIMM模块,用于服务器和工作站。它具有较低的延迟和更高的容量,但成本较高。

LRDIMM是低负载的DIMM模块,用于服务器和工作站。它具有较低的延迟、功耗和更高的容量,但成本最高

MCR内存对比其他内存

MCR是内存控制器注册(Memory Controller Registered)的DIMM模块,用于服务器和工作站。它具有较低的延迟和功耗,但成本较高。

UDIMM是无缓冲的DIMM模块,用于台式机和笔记本电脑。它具有较低的成本和功耗,但延迟较高。

SODIMM是小型DIMM模块,用于笔记本电脑和小型设备。它具有较小的尺寸和重量,但延迟和功耗与UDIMM类似。

RDIMM是注册的DIMM模块,用于服务器和工作站。它具有较低的延迟和更高的容量,但成本较高。

LRDIMM是低负载的DIMM模块,用于服务器和工作站。它具有较低的延迟、功耗和更高的容量,但成本最高。

一般来说,MCR适用于需要高性能、低延迟和高可靠性的应用,如服务器和工作站。UDIMM适用于对成本和功耗敏感的应用,如台式机和笔记本电脑。RDIMM适用于需要高性能和低延迟的应用,如服务器和工作站。LRDIMM适用于需要高性能、低延迟和高容量的应用,如高性能计算。

以下是不同类型的DIMM模块的优缺点:

  • MCR:优点:低延迟、低功耗、高可靠性;缺点:成本高。
  • UDIMM:优点:成本低、功耗低;缺点:延迟高。
  • SODIMM:优点:尺寸小、重量轻;缺点:延迟和功耗与UDIMM类似。
  • RDIMM:优点:低延迟、高容量;缺点:成本高。
  • LRDIMM:优点:低延迟、低功耗、高容量;缺点:成本最高。

在选择DIMM模块时,需要根据实际的应用场景来选择合适的类型。如果需要高性能、低延迟和高可靠性的应用,则可以选择MCR。如果需要对成本和功耗敏感的应用,则可以选择UDIMM。如果需要高性能和低延迟的应用,则可以选择RDIMM。如果需要高性能、低延迟和高容量的应用,则可以选择LRDIMM。

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