隨著端側(cè)AI的加速發(fā)展，PC產(chǎn)業(yè)迎來重要變革期。芯片、PC終端廠商競相推出相關(guān)產(chǎn)品，共同打造AI PC生態(tài)。

在AI PC加速發(fā)展的同時，內(nèi)存子系統(tǒng)也面臨著新的挑戰(zhàn)。Rambus內(nèi)存接口芯片部門產(chǎn)品營銷副總裁John Eble指出，AI模型規(guī)模正以每年10倍的速度持續(xù)增長，目前已突破1萬億參數(shù)。這意味著CPU、GPU系統(tǒng)需要不斷提升內(nèi)存性能、帶寬和容量，以維持處理器的高利用率并最小化延遲。

Rambus內(nèi)存接口芯片部門產(chǎn)品營銷副總裁 John Eble

IDC 執(zhí)行分析師 Brandon Hoff 表示：“AI 的快速發(fā)展正在重塑 PC 市場，對內(nèi)存帶寬和容量的需求將持續(xù)加速增長。由先進內(nèi)存接口芯片組驅(qū)動的高性能 LPDDR5 和 DDR5 內(nèi)存模塊，將成為釋放 AI 巨大潛力的關(guān)鍵所在?！?/p>

Rambus面向下一代AI PC內(nèi)存模塊的客戶端芯片組

為滿足AI等先進工作負載的需求，數(shù)據(jù)速率在不斷提升，使得信號完整性和電源完整性管理愈發(fā)重要。憑借在高性能內(nèi)存領(lǐng)域30多年的經(jīng)驗，Rambus在信號完整性和電源完整性方面形成深厚積淀，而這有助于DDR5和LPDDR5內(nèi)存接口芯片，以更高的性能為服務(wù)器和客戶端DIMM提供優(yōu)秀的信號完整性和功率效率。

日前，Rambus宣布推出面向下一代AI PC內(nèi)存模塊的完整客戶端芯片組，包含兩款全新的電源管理芯片（PMIC），分別是適用于LPDDR5 CAMM2（LPCAMM2）內(nèi)存模塊的PMIC5200，以及適用于DDR5 CSODIMM和CUDIMM的PMIC5120。這兩款PMIC與客戶端時鐘驅(qū)動器（CKD）和串行檢測（SPD）集線器共同組成了適用于AI PC、臺式電腦和工作站內(nèi)存模塊的完整芯片組解決方案。

LPCAMM2內(nèi)存模塊

在LPCAMM2模塊芯片組中，集成了PMIC5200，這款PMIC專為LPDDR電壓軌優(yōu)化設(shè)計，旨在提供更高的電源轉(zhuǎn)換精度與效率。此外，該芯片組還包含SPD Hub，它不僅能存儲非易失性配置信息，還為I²C和I³C總線提供雙向重定時及再驅(qū)動功能，并集成了片上溫度感應(yīng)器。

這些PMIC和SPD Hub等芯片協(xié)同工作，可實現(xiàn)高度可配置的模塊設(shè)計，使其能夠基于核心的LPDDR5技術(shù)支持廣泛的性能與容量應(yīng)用場景?！罢雇磥恚覀冾A(yù)計此模塊外形規(guī)格及其組件芯片將能進一步擴展其能力，以支持高達10.7 GT/s的數(shù)據(jù)傳輸速率”，John Eble補充。

圖 1: 搭載 Rambus PMIC和SPD Hub芯片的LPCAMM2內(nèi)存模塊

針對LPCAMM2，John Eble解釋說，“LP”指LPDDR5，是最初為手機設(shè)計的內(nèi)存，具備優(yōu)良的帶寬和容量、緊湊的外形規(guī)格以及極低的功耗。該技術(shù)允許將多個裸晶（die）堆疊，并通過引線鍵合工藝集成在單一封裝之中。要在低功耗下實現(xiàn)如此高的帶寬，內(nèi)存芯片必須非常靠近CPU。迄今為止，在PC上，這一目標通常是通過將內(nèi)存直接焊接到主板上靠近CPU的位置來實現(xiàn)的。

而CAMM是“壓縮附加內(nèi)存模塊”（Compression Attached Memory Module）的簡稱，其Z軸高度低于傳統(tǒng)SODIMM模塊，憑借其特有的連接器設(shè)計，可提供更為出色的信號完整性。而LPCAMM則進一步方便了庫存管理、內(nèi)存擴展以及模塊的維修與更換，這對于負責(zé)部署企業(yè)級筆記本電腦的IT部門來說，無疑極具吸引力。

DDR5 CSODIMM 內(nèi)存模塊

第二款芯片組專為采用DDR5內(nèi)存的CSODIMM和CUDIMM兩種新型客戶端模塊外形規(guī)格而設(shè)計，可廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、臺式機和工作站中。該芯片組包括PMIC5120、SPD Hub，旨在提升時鐘信號完整性并減少抖動的CKD（客戶端時鐘驅(qū)動器）。

目前，該芯片組支持的模塊速度達每秒6400 MT/s及每秒7200 MT/s?！皯{借其增強的電流供給能力，PMIC5120的架構(gòu)設(shè)計已為支持所有未來DDR5數(shù)據(jù)速率做好了準備；PMIC5120和CKD本身也具備高度可配置性，可支持廣泛的性能及容量應(yīng)用”，John Eble指出 。

圖 2：搭載 Rambus PMIC、CKD 和 SPD Hub 芯片的 DDR5 CSODIMM 內(nèi)存模塊

Rambus完整內(nèi)存接口芯片組，提供超越JEDEC規(guī)范的價值

隨著這兩款全新PMIC的推出，Rambus現(xiàn)在可以為服務(wù)器和客戶端的所有JEDEC標準DDR5和LPDDR5內(nèi)存模塊提供完整內(nèi)存接口芯片組，包括：

• LPCAMM2芯片組：PMIC5200、SPD集線器
• DDR5 CSODIMM和CUDIMM芯片組：客戶端時鐘驅(qū)動器（CKD）、PMIC5120、SPD集線器
• DDR5 RDIMM 4800 – 8000芯片組：寄存時鐘驅(qū)動器（RCD）、PMIC、SPD集線器、溫度傳感IC
• DDR5 MRDIMM 12800芯片組：多路復(fù)用寄存時鐘驅(qū)動器 （MRCD）、多路復(fù)用數(shù)據(jù)緩存器 （MDB）、PMIC、SPD集線器、溫度傳感IC

Rambus內(nèi)存接口芯片高級副總裁兼總經(jīng)理Rami Sethi表示：“這兩款客戶端PMIC進一步鞏固了DDR5服務(wù)器PMIC系列所建立的領(lǐng)先優(yōu)勢，我們適用于LPCAMM2及DDR5 CUDIMM和CSODIMM的內(nèi)存接口芯片組，可幫助客戶靈活應(yīng)對新一代 AI PC 平臺對封裝形式、容量及帶寬的多樣化需求?！?/p>

盡管這些產(chǎn)品本身是JEDEC標準組件，但Rambus致力于為客戶提供超越JEDEC規(guī)范的價值。John Eble強調(diào)，Rambus的關(guān)鍵差異化優(yōu)勢在于，深厚的技術(shù)專長、以及對產(chǎn)品所服務(wù)的終端市場具備深刻洞察。Rambus進行的測試遠不止于組件層面，而是擴展到廣泛的系統(tǒng)級模塊測試；工程師對整個系統(tǒng)、固件以及接口時序訓(xùn)練（interface training）均有透徹的理解，能夠針對任何模塊相關(guān)問題提供專業(yè)支持。

其次，在電源轉(zhuǎn)換效率方面，Rambus力求超越標準規(guī)格。這不僅能節(jié)省功耗、降低總體擁有成本（TCO），亦有助于客戶達成其目標。

第三，Rambus交付的產(chǎn)品能最大限度降低自身產(chǎn)生的噪聲，并對計算系統(tǒng)中可能發(fā)生的負載瞬變做出快速精準的響應(yīng)。

最后，模塊在人工處理過程中可能會遇到過應(yīng)力情況，而Rambus的PMIC能夠承受至少兩倍于標稱輸入電壓的過壓，以確保其在任何應(yīng)力事件下都具備高可靠性和強韌性。

看好AI PC前景，先進內(nèi)存芯片組大有可為

生成式AI和大語言模型（LLM）這類新興的AI PC工作負載，正在對內(nèi)存的帶寬和容量提出更高要求，以支持海量數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜的計算任務(wù)。

John Eble指出，DDR5和LPDDR5憑借顯著的帶寬提升和更優(yōu)的能效表現(xiàn)，在AI PC應(yīng)用日漸普及的趨勢下，已為滿足這些新需求做好了充分準備。預(yù)計DDR5在客戶端市場的滲透將會加快，尤其是當特定CPU能夠支持帶寬更高的模塊時?？梢灶A(yù)見，隨著新款CPU的推出及其對多種模塊的支持，AI PC將充分利用這些模塊所能達到的頂級速度。

在此趨勢下，AI PC內(nèi)存芯片組市場未來擁有巨大的增長潛力。首個支持LPCAMM2的PC平臺預(yù)計將在今年年底問世，這將推動LPDDR5在模塊化方案領(lǐng)域得到更廣泛的采納。而首批搭載PMIC5120的平臺預(yù)計將于2026年底推出。屆時，這將推動內(nèi)存模塊解決方案的數(shù)據(jù)傳輸速率達到8000 MT/s（每秒兆次傳輸）的水平。

“芯片組的市場機遇，與AI PC的整體發(fā)展機遇是緊密相連的。IDC的最新預(yù)測報告指出，AI PC的出貨量將持續(xù)增長。IDC預(yù)計，AI PC的出貨量將從當前的約5000萬臺，增長至2027年的超過1.67億臺。屆時，AI PC在全球PC總出貨量中的占比將達到約60%。因此，我們堅信，AI技術(shù)在PC領(lǐng)域的普及將是大勢所趨”，John Eble補充。

此外，AI PC由于要運行AI高級工作負載，因此需要提供更大的內(nèi)存帶寬和更高的容量。一些業(yè)內(nèi)人士估計，AI PC所需的內(nèi)存容量可能是傳統(tǒng)PC的1.5-2倍，而所有這些性能（包括帶寬和容量）的提升都必須在合理的功耗預(yù)算內(nèi)完成。

John Eble認為，PMIC正是在應(yīng)對這種供電挑戰(zhàn)中扮演關(guān)鍵角色的組件，它們能夠?qū)﹄妷汉碗娏鬟M行優(yōu)化及精細化控制，從而提升電源效率，有助于解決模塊層面的平臺級供電挑戰(zhàn)。當PC在不同電源狀態(tài)間切換時，PMIC也必須在寬泛的負載范圍內(nèi)保持高效的電源轉(zhuǎn)換率。并且，PMIC還需要支持例如動態(tài)電壓頻率縮放（DVFS）等高級特性。

“LPCAMM2未來將在行業(yè)內(nèi)發(fā)揮至關(guān)重要的作用，因為它使得在那些傳統(tǒng)板載焊接LPDDR5方案并不可行或不被接受的細分市場中，用戶也能夠充分利用LPDDR5內(nèi)存所帶來的卓越性能與能效優(yōu)勢“，John Eble表示，“在此趨勢下，LPCAMM2作為一項新技術(shù)，OEM廠商可能會率先將其部署在工作站級別的筆記本電腦上，作為首發(fā)應(yīng)用平臺。未來，LPCAMM2憑借LPDDR5X所能提供的額外帶寬，不僅在AI PC，甚至在臺式機領(lǐng)域，都將大有可為。”