新世代主流内存:DDR5的主要应用范围

从高端服务器、消费者级PC乃至于物联网设备,DDR5内存的应用范围正持续不断地向外扩散,其成长显著的发展潜力和市场吸引力令人难以忽视。显而易见的是,随着技术的进步和研发成本的降低,DDR5势必将在未来几年内逐渐取代DDR4,成为新的主流内存标准。

DDR5势必将在未来几年内逐渐取代DDR4,成为新的主流内存标准。

DDR5的主要应用范围说明如下:

 

高性能计算和服务器市场

高性能计算(HPC)和服务器领域对于更快的内存速度和更大的带宽需求非常敏感,因此DDR5的推出为这些应用带来了明显的性能提升。

数据中心和云计算

随着需要处理大量数据和多任务操作的数据中心和云计算服务的应用需求不断增加,具备高速、高效能与耐久性等优势的DDR5便成为提升整体系统性能的理想选择。

消费者级PC市场

当DDR5内存的市场价格逐渐趋向合理,便代表DDR5开始踏入消费者级PC市场。随着新一代CPU和主板已可开始支持DDR5,这也意味着DDR5将逐渐取代目前主流的DDR4内存。

物联网(IoT)和边缘计算

随着物联网设备和边缘计算的普及,DDR5内存的高效能和低功耗特性自然成为这些应用的第一首选。其主要原因是,这些场景中的设备皆需要快速的数据处理能力和较低的能耗,而DDR5能够有效地满足这些需求。

 

客户背景与面临的挑战

虽然DDR5拥有十足的技术潜力与性能优势,但在采用和应用过程中,仍然有一些潜在风险与挑战尚待厂商克服,而其中的技术验证和兼容性问题更是许多导入者的心腹大患。

以百佳泰近期合作的实际个案为例,该客户是一家消费性PC制造商。为满足市场对高性能的要求,他们在新产品中导入了DDR5内存。然而,他们在开发前期的验证中却遭遇到了诸多问题,以致于无法有效定位问题原因。

客户在经过各种努力后,却始终无法找到根本原因。为有效改善此问题,客户便随即找上长期合作愉快的百佳泰,希望能透过百佳泰深获认可的技术验证实力与专业服务,协助他们解决难题。

DDR5导入狂卡关?百佳泰协助客户突破瓶颈,快速推动产品上市

该客户在DDR5导入过程中,主要面临以下挑战:

 

无法有效定位问题原因

客户在验证过程中遇到了多种问题,包括系统不稳定、崩溃、内存错误等。然而,他们无法有效定位问题的根本原因,这导致了大量的时间和资源浪费。

缺乏完整的验证设备与环境

客户的验证设备环境并不完整,由于缺乏一些必要的测试设备。这使得他们无法针对DDR5系统进行全面性的测试,也进而增加发现问题的难度。

欠缺DDR5导入设计经验

客户缺乏DDR5导入方面的设计经验,这导致他们在设计过程中遇到了许多问题。

 

解决方案

针对该客户所面临的难题,百佳泰凭借丰富的实务经验与专业能力,规划设计了三项关键服务内容:

 

关键服务一-问题分析与定位

作为多家系统厂商的长期合作伙伴,在多年DDR导入验证经验的积累下,百佳泰深刻洞悉了DDR导入过程中常见的挑战和问题。依据本次客户所遇到的问题现象,我们分析其原因可能来自三大常见问题,包含:

  • 系统无法开机或启动
  • 系统不稳定,出现蓝屏、死机等现象
  • 内存测试失败

 

发生问题的可能原因:

兼容性问题

兼容性问题是DDR导入过程中最为常见和棘手的问题之一。相较于DDR4,DDR5在规格、时序、电气特性等方面都有了显著变化,因此DDR5内存模块与主板、CPU等其他硬件组件之间的兼容性问题也就来得更加复杂。

电压和温度管理问题

DDR5内存模块的功耗和发热量相比DDR4有所增加,因此电压和温度管理问题也十分重要。如果电压和温度管理不当,可能会导致系统不稳定、故障甚至损坏内存模块。

硬件设计问题

DDR5内存模块的复杂度相比DDR4有所提升,因此硬件设计问题也更加容易出现。常见的硬件设计问题包括:

  • 电源供应问题
  • 讯号完整性问题
  • 布线问题

 

为了进一步验证我们的判断,百佳泰采取了以下措施:

  • 与不同内存模块进行交叉验证
  • 在不同电压和温度下进行 burn-in 验证
  • 对 DDR5 讯号进行全面检测

 

在经过仔细的分析和测试后,百佳泰发现该客户此次状况在不同的内存模块跟不同电压及温度下的验证都会发生,因此我们初步将问题先锁定在可能跟「硬件设计」有关。

 

关键服务二-DDR5讯号检验

由于初步判定问题可能是来自于硬件设计不良,因此接下来的第二步便是针对该产品进行DDR5讯号测试。

DDR5讯号检验是DDR5内存模块验证的重要组成,旨在确保讯号完整性,满足DDR5规格标准的要求。DDR5讯号检验的内容主要包括:

  • 电气特性检验:检测DDR5讯号的电压、电流、阻抗等电气参数是否符合DDR5规格标准的要求。
  • 时序检验:检测DDR5讯号的上升时间、下降时间、脉冲宽度、周期等时序参数是否符合DDR5规格标准的要求。
  • 眼图检验:透过眼图分析仪检测DDR5讯号的眼图形状,判断讯号的质量是否良好。
  • 抖动检验:检测DDR5讯号的抖动是否超标。

 

DDR5讯号测试服务:百佳泰自家研发DDR5专用测试治具

在协助该客户时,百佳泰不仅提供全面的DDR5讯号检验服务,我们还透过自家研发的DDR5专用测试治具(Interposer),协助客户高效、准确地完成DDR5讯号测试,而这点正是客户自己想执行验证,却始终力有未逮的技术门坎。

在经过完整的讯号检测后,我们发现其讯号确实无法通过检测标准,因此在硬件设计上确有其必须要修正的地方。

 

关键服务三-设计审查

设计审查在产品开发的前期是确保产品设计质量和最终成功的关键步骤之一,经过百佳泰的层层检验后,我们已经锁定硬件设计发生问题的可能性最高,因此我们将进一步针对PCB的布局与设计进行设计审查,并给予后续的调整建议。

 

PCB布局和设计

  • 讯号路由:最佳讯号路由对于最小化讯号路径长度和串扰至关重要。
  • 电源平面设计:正确的电源平面设计对于有效的电源分配和降噪十分关键。
  • 接地平面设计:设计良好的接地平面有助于减少噪声和提高讯号完整性。

設計審查在產品開發的前期是確保產品設計品質和最終成功的關鍵步驟之一

在完成审核后,百佳泰很快地提供相关的修改建议。该客户在根据建议随即进行了调整,并安排进一步的复验。经过复验,相关问题皆得到了解决。

 

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百佳泰不仅是各大规格协会的认证实验室,更可依据客户需求提供一站式顾问技术咨询服务,以更快速、更便利、同时更加完善的DDR5导入验证服务,协助客户克服挑战、简化流程,实现产品开发成功,百佳泰的主要优势如下:

 

Faster

  • 快速问题定位:百佳泰具备丰富的DDR5导入验证经验,能够快速准确地找出问题根源,为客户节省时间和资源,以本次个案为例,客户花了超过3个月的时间都无法有效定位问题,而百佳泰在1个月内就协助客户锁定问题原因。
  • 高效测试与验证:由百佳泰独家研发的DDR5专用测试治具和全面的测试服务可简化测试与验证流程,加速问题解决。

Easier

  • 无缝合作:百佳泰与多家系统厂商皆有过多次成功合作经验,可确保项目执行顺利高效。
  • 专业指导与支持:百佳泰专业服务团队提供从问题定位到解决的全方位指导与支持。
  • 优化测试方案:百佳泰可针对测试解决方案进行相关优化,协助客户以便轻松的方式进行全面测试与验证。

Better

  • 卓越问题解决能力:百佳泰对DDR5技术的理解和解决复杂问题有着丰富经验,可确保客户有效解决问题。
  • 全面测试与验证服务:百佳泰广泛的测试与验证服务面向,确保涵盖DDR5导入验证的所有面向。
  • 提升产品质量与可靠性:百佳泰以多年累积的技术能量及专业知识为基础,可协助客户提升产品质量与可靠性,确保客户满意度。

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如果您正在导入新技术,或有任何测试、验证或是顾问咨询服务等相关需求,欢迎透过在线窗口与我们联系。百佳泰顾问团队随时准备好打造出客制化解决方案,让您的产品如期达成 Time to Market with Quality的目标!

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