Khám phá lợi ích tiết kiệm không gian của DDR5 RDIMM VLP

Khi nhu cầu về các giải pháp điện toán hiệu suất cao và tính phức tạp của các ứng dụng dựa trên dữ liệu tiếp tục tăng, những thách thức của các cấu trúc bị hạn chế về không gian trở nên rõ ràng hơn. Đó là lúc DDR5 RDIMM VLP xuất hiện.

Những ứng dụng điển hình của DDR5 RDIMM VLP

Các mô-đun DDR5 RDIMM VLP được sử dụng rộng rãi trong nhiều môi trường điện toán, đặc biệt là trong các cấu hình máy chủ bị hạn chế về không gian. Bằng cách giảm thiểu diện tích vật lý của PCB, các mô-đun này có thể tối đa hóa việc sử dụng không gian khả dụng mà không ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc độ tin cậy. Cho dù được triển khai trong các máy chủ phiến nhỏ gọn hay các dạng khác ít không gian, các mô-đun DDR5 RDIMM VLP có thể tối ưu hóa mật độ và hiệu quả của máy chủ.

Ưu điểm của DDR5 RDIMM VLP

Các mô-đun DDR5 RDIMM VLP mang lại nhiều lợi thế khiến chúng trở nên không thể thiếu trong môi trường máy chủ có không gian hạn chế.

1. Diện tích vật lý nhỏ hơn

Nó cho phép cấu hình bộ nhớ dày đặc hơn, giúp người quản trị máy chủ có thể tích hợp nhiều dung lượng bộ nhớ hơn vào  không gian hạn chế mà không làm giảm hiệu suất.

2.  Hiệu suất nhiệt và tính linh hoạt trong thiết kế được cải thiện

Thiết kế nhỏ gọn của DDR5 RDIMM VLP mang lại tính linh hoạt cao hơn trong việc bố trí và cấu hình máy chủ. Vì các mô-đun bộ nhớ thường gần các nguồn nhiệt khác như CPU ​​và GPU, luồng không khí được cải thiện xung quanh các thành phần này giúp tăng hiệu quả làm mát. Việc giảm nhiệt độ tổng thể của hệ thống này giúp cải thiện tính ổn định và độ tin cậy. Ngoài ra, không gian được tiết kiệm cho phép thiết kế hệ thống linh hoạt hơn, tối ưu hóa việc triển khai máy chủ để có hiệu quả và khả năng mở rộng tối đa.

3.  Giảm mức tiêu thụ điện năng của hệ thống

Các mô-đun DDR5 RDIMM VLP tăng cường hiệu suất nhiệt, giúp giảm mức tiêu thụ điện năng của toàn bộ hệ thống.  Làm mát được cải thiện  giúp giảm sự phụ thuộc vào quạt và các cơ chế làm mát khác, do đó giảm chi phí năng lượng và góp phần  tạo nên cơ sở hạ tầng máy chủ bền vững và đáng tin cậy hơn.

Về bản chất, các mô-đun DDR5 RDIMM VLP đóng vai trò là nền tảng của kiến ​​trúc máy chủ hiện đại, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp liền mạch các giải pháp bộ nhớ mật độ cao đồng thời vượt qua những thách thức cố hữu về giới hạn không gian trong môi trường trung tâm dữ liệu.

Những thách thức phải đối mặt trong quá trình phát triển

Việc phát triển các mô-đun DDR5 RDIMM VLP đặt ra những thách thức độc đáo. Một rào cản chính là đảm bảo khả năng tương thích với nhiều bo mạch chủ khác nhau mặc dù có các thành phần mới trong bộ nhớ DDR5. Ngoài ra, việc thu nhỏ kích thước mô-đun trong khi vẫn duy trì các tiêu chuẩn hiệu suất của ngành tỏ ra khó khăn. Tuy nhiên, thông qua thử nghiệm nghiêm ngặt và các giải pháp sáng tạo, Innodisk đã vượt qua những thách thức này và cung cấp các mô-đun DDR5 RDIMM VLP hiệu suất cao. 

Vượt qua thách thức

Để vượt qua những thách thức này, Innodisk đã sử dụng nhiều chiến lược khác nhau tập trung vào việc đạt được hiệu suất và độ tin cậy tối ưu. Kiểm tra và xác thực liên tục là rất quan trọng trong suốt chu kỳ phát triển. Phương pháp tiếp cận của chúng tôi đối với việc xác minh khả năng tương thích của thành phần DDR5 bao gồm ba bước chính: 

Kiểm tra tính toàn vẹn nguồn điện (PI) của PMIC

Kiểm tra tính toàn vẹn tín hiệu (SI) của SPD Hub

Kiểm tra biên độ xếp hạng (RMT)

Bằng cách phân tích kết quả xác minh độ ổn định của từng thành phần, Innodisk xác định thành phần nào đáp ứng tiêu chuẩn để đưa vào mô-đun bộ nhớ.

Kiểm tra độ ổn định tín hiệu PMIC PI

PMIC đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý phân phối và điều chỉnh điện năng trong mô-đun DRAM. Khi chuyển đổi điện áp từ 12V sang 1,1V, các dao động vốn có và nhiễu điện có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ ổn định của mô-đun DRAM. Ngay cả khi chúng đáp ứng các thông số kỹ thuật của JEDEC, hiệu suất PMIC và khả năng khử nhiễu có thể khác nhau giữa các bo mạch chủ và kết hợp linh kiện khác nhau.
Để đánh giá tính ổn định của luồng điện, chúng tôi tiến hành thử nghiệm tính toàn vẹn của nguồn điện cho PMIC từ một số nhà cung cấp. Luồng điện ổn định là điều cần thiết để truyền và nhận tín hiệu đáng tin cậy. Ví dụ, như bạn có thể thấy trong hình bên dưới, nhiễu gợn sóng đầu ra của Linh kiện A cao hơn của Linh kiện B. Nhiễu gợn sóng và biên độ điện áp cao có thể gây ra nguồn điện không ổn định. Do đó, mức nhiễu gợn sóng thấp hơn cho thấy tính ổn định của tín hiệu tốt hơn, khiến Linh kiện B trở thành lựa chọn đáng tin cậy hơn để duy trì hiệu suất mô-đun DRAM.

Kiểm tra SI của SPD Hub để vận hành hệ thống đáng tin cậy

Duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu là rất quan trọng trong truyền dữ liệu tốc độ cao, vì nhiễu từ đường truyền, IC DRAM, PCB và các yếu tố khác có thể làm gián đoạn tín hiệu. Để đảm bảo truyền dữ liệu chính xác, Innodisk thực hiện thử nghiệm SI bằng máy hiện sóng để đo tín hiệu I2C/I3C từ SPD Hub. Thử nghiệm, như minh họa bên dưới, cho thấy Thành phần B đôi khi cung cấp tín hiệu có biên độ thấp hơn, có thể dẫn đến dữ liệu không nhất quán. 

Ngược lại, Thành phần A duy trì các đặc tính về thời gian và biên độ nhất quán, rất cần thiết cho việc truyền dữ liệu đáng tin cậy và hoạt động của hệ thống. Sự ổn định này nâng cao độ tin cậy của toàn bộ hệ thống. Do đó, việc sử dụng các thành phần đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu ổn định là rất quan trọng đối với hoạt động trơn tru của các mô-đun bộ nhớ trong môi trường dữ liệu tốc độ cao.

Kiểm tra RMT để xác minh khả năng tương thích của bộ nhớ 

Kiểm tra Intel RMT (Rank Margin Test) là một bài kiểm tra tiêu chuẩn được sử dụng để đánh giá chất lượng tín hiệu giữa bộ nhớ và bo mạch chủ để xác định khả năng tương thích. Bài kiểm tra này tập trung vào các giá trị phạm vi dung sai tối đa cho thời gian và điện áp của mô-đun.

Tác động của vị trí thành phần lên suy luận tín hiệu 

Ngoài việc kiểm tra các tín hiệu thành phần riêng lẻ, Innodisk thấy rằng cách sắp xếp các thành phần và loại vật liệu PCB có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của tín hiệu. Diện tích PCB của RDIMM VLP nhỏ hơn 40%, dẫn đến vị trí đặt thành phần gần hơn. Khoảng cách này có thể làm nhiễu tín hiệu tệ hơn, có khả năng làm mất ổn định tín hiệu.

Sự thay đổi của thiết kế PCB

Để giảm thiểu nhiễu tín hiệu, Innodisk đã triển khai hai chiến lược: thay đổi phương pháp đấu dây và sử dụng bảng mạch in có nhiều lớp hơn. Số lượng lớp tăng lên trong PCB làm giảm hằng số điện môi (DK), nâng cao chất lượng tín hiệu. Sản phẩm RDIMM VLP của chúng tôi sử dụng phương pháp sản xuất PCB kết nối mật độ cao (HDI), giúp tối đa hóa khả năng cô lập và giảm nhiễu tín hiệu.

Bằng cách tiến hành các quy trình thử nghiệm toàn diện đối với các mô-đun DDR5 RDIMM VLP, Innodisk có thể xác định và khắc phục mọi sự cố tiềm ẩn, do đó đảm bảo chất lượng và hiệu suất cao nhất cho khách hàng.