Rambus發(fā)布PMIC 5200/5120:以智能電源管理解鎖AI PC能效革命
關(guān)鍵詞: Rambus PMIC AI PC LPCAMM2 DDR5
近日,Rambus發(fā)布了兩款新型PMIC,主要應(yīng)用于下一代AI PC。Rambus方面表示,新品的發(fā)布完善了公司針對三種不同客戶端模塊外形規(guī)格的客戶端芯片組。
2025年是邊緣AI設(shè)備商用落地的元年,AI PC是率先實現(xiàn)商用的邊緣AI設(shè)備之一。目前,AI在筆記本電腦上的應(yīng)用仍處于萌芽階段,諸如LPCAMM等硬件技術(shù)的進(jìn)步,將從硬件層面為AI在這些設(shè)備上的發(fā)展提供有力支撐。
同時,AI PC的功耗問題也是PC生態(tài)系統(tǒng)的挑戰(zhàn)之一。AI PC要運(yùn)行AI這類高級工作負(fù)載,需要提供更大的內(nèi)存帶寬和更高的容量。據(jù)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到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。
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,它們有助于解決模塊層面的一些平臺級供電挑戰(zhàn),能夠?qū)﹄妷汉碗娏鬟M(jìn)行優(yōu)化及精細(xì)化控制,從而提升電源效率。此外,當(dāng)PC在不同電源狀態(tài)間切換時,PMIC也必須在寬泛的負(fù)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)這樣的高級特性。
面對以上需求,Rambus近日發(fā)布了兩款新型PMIC,主要應(yīng)用于下一代AI PC。Rambus方面表示,新品的發(fā)布完善了公司針對三種不同客戶端模塊外形規(guī)格的客戶端芯片組。
針對AI PC推出的兩款新型PMIC
此次發(fā)布的新品分別是適用于LPDDR5 CAMM2(LPCAMM2)內(nèi)存模塊的PMIC5200,以及適用于DDR5 CSODIMM和CUDIMM的PMIC5120。
PMIC5200是一款專用電源管理芯片,為近期新發(fā)布的LPCAMM2內(nèi)存模塊上的LPDDR內(nèi)存提供支持。LPCAMM2模塊的引入,為LPDDR內(nèi)存在筆記本電腦中的應(yīng)用帶來了其亟需的靈活性。
上圖右下角所示的PMIC5120是第二代DDR5客戶端PMIC,它具備更強(qiáng)的電流供給能力和更優(yōu)化的功能特性,專為CSODIMM和CUDIMM模塊而設(shè)計,并廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、臺式機(jī)和工作站之中。
這些PMIC及全套芯片組,使得模塊供應(yīng)商能夠針對包括AI PC在內(nèi)的多樣化客戶端PC細(xì)分市場,打造出一系列在性能與容量方面都經(jīng)過優(yōu)化的應(yīng)用方案。通過此次發(fā)布,Rambus現(xiàn)已能為服務(wù)器模塊和客戶端模塊中的所有JEDEC定義的組件提供相應(yīng)的產(chǎn)品和解決方案。
·LPCAMM2模塊芯片組包括PMIC5200
LPCAMM2中的“LP”是指“LPDDR5”,這是一種最初為手機(jī)設(shè)計的內(nèi)存,具備卓越的帶寬和容量、緊湊的外形規(guī)格以及極低的功耗。其技術(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)高帶寬,內(nèi)存芯片必須非常靠近CPU。迄今為止,在個人電腦上,這一目標(biāo)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)。
Rambus內(nèi)存接口芯片部門產(chǎn)品營銷副總裁John Eble
LPCAMM2中的“CAMM”則是“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。Rambus內(nèi)存接口芯片部門產(chǎn)品營銷副總裁John Eble透露說,LPCAMM則進(jìn)一步方便了庫存管理、內(nèi)存擴(kuò)展以及模塊的維修與更換,這對于負(fù)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。
LPCAMM2憑借LPDDR5X所能提供的額外帶寬,未來不僅在AI筆記本電腦,甚至在臺式機(jī)領(lǐng)域,都將大有可為。帶寬與能效之所以同等重要,是因為在固定的功耗包絡(luò)下,如果內(nèi)存部分的功耗得以降低,那么這部分節(jié)省下來的功率預(yù)算便可分配給GPU或?qū)S眉铀倨鳌?/p>
Rambus預(yù)計,LPCAMM未來會拓展至其他細(xì)分市場,其中就包括了企業(yè)級PC。就Rambus所扮演的角色而言,該公司通過為這些模塊提供核心芯片組,正發(fā)揮著關(guān)鍵的賦能作用。為此,Rambus正與各方合作伙伴緊密協(xié)作,力求盡快將這些模塊產(chǎn)品推向市場。
LPCAMM2模塊芯片組中有集成PMIC5200,這款PMIC專為LPDDR電壓軌優(yōu)化設(shè)計,旨在提供業(yè)界領(lǐng)先的電源轉(zhuǎn)換精度與效率。此外,LPCAMM2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。
PMIC和SPD Hub等芯片組協(xié)同工作,可通過邊帶接口實現(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。預(yù)計此模塊外形規(guī)格及其組件芯片將能進(jìn)一步擴(kuò)展其能力,以支持高達(dá)10.7 GT/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。
·包含PMIC5120的DDR5 CSODIMM/CUDIMM芯片組
第二款芯片組專為采用DDR5內(nèi)存的CSODIMM和CUDIMM這兩種新型客戶端模塊外形規(guī)格而設(shè)計。該芯片組包括PMIC5120、一顆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),以及SPD Hub。
目前,DDR5 CSODIMM/CUDIMM芯片組支持的模塊速度高達(dá)每秒6400 MT/s及每秒7200 MT/s。但憑借其增強(qiáng)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(zhǔn)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。
PMIC新品與Rambus的客戶端時鐘驅(qū)動器(CKD)和串行檢測(SPD)集線器一同組成了完整的DDR5和LPDDR5客戶端內(nèi)存模塊芯片組。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。
“要在設(shè)定的功耗范圍內(nèi)提升帶寬,就必須持續(xù)降低每比特數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芎?。我們在這方面已進(jìn)行了大量研發(fā),并將所積累的專業(yè)知識與創(chuàng)新成果應(yīng)用到產(chǎn)品中?!盝ohn Eble補(bǔ)充說,客戶端PMIC能夠?qū)δK電壓進(jìn)行優(yōu)化,以便在功耗和性能之間實現(xiàn)理想的平衡。
整體來看,Rambus可為所有類型的內(nèi)存模塊提供完整的PMIC系列產(chǎn)品。上圖已將這些產(chǎn)品對應(yīng)呈現(xiàn)在二維矩陣中,圖中X軸代表不同的應(yīng)用領(lǐng)域,而每一應(yīng)用領(lǐng)域在輸入電壓、輸出路數(shù)及各路輸出的供電電流方面均有其特定要求。這些PMIC提供多種輸出電流規(guī)格(如上圖Y軸所示),可靈活適配不同容量、配置及速度的內(nèi)存模塊,同時最大限度地提升電源轉(zhuǎn)換效率,以助力價值鏈上的各企業(yè)達(dá)成其可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
持續(xù)開發(fā)滿足未來世代需求的產(chǎn)品
John Eble堅信,AI PC終將成為大家日常生活中不可或缺的一部分。不過,他也認(rèn)為,AI PC暫缺乏一款真正意義上的“殺手級應(yīng)用”,即那種既擁有極其直觀的用戶界面,又能迅速吸引大眾的應(yīng)用?!斑@是引爆市場、推動AI PC廣泛普及的關(guān)鍵所在。盡管如此,這些應(yīng)用終將到來。隨著AI PC功能日趨強(qiáng)大,對內(nèi)存系統(tǒng)乃至整個平臺的性能需求也將相應(yīng)地提高,從而形成一個良性循環(huán)。”
因此,無論是現(xiàn)在還是將來,面向AI的優(yōu)化都將是相關(guān)架構(gòu)工作的重要驅(qū)動力,而所有這些架構(gòu)研發(fā)工作都將在該開放標(biāo)準(zhǔn)組織內(nèi)進(jìn)行。他說:“我們目前推出的芯片組,能夠極好地適配未來數(shù)年內(nèi)即將面市的各代AI PC。當(dāng)然,我們將持續(xù)以長遠(yuǎn)的目光展開工作,以滿足未來世代產(chǎn)品的需求。這些努力將與未來的硬件平臺及AI框架緊密結(jié)合、協(xié)同發(fā)展。”
隨著生成式AI和大型語言模型(LLM)等新興AI PC工作負(fù)載對內(nèi)存帶寬和容量提出了更高要求,以支持海量數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜計算任務(wù)。DDR5和LPDDR5憑借顯著的帶寬提升和更優(yōu)的能效表現(xiàn),已為滿足這些需求做好準(zhǔn)備。隨著支持高帶寬模塊的特定CPU推出,DDR5在客戶端市場的滲透預(yù)計將加快,推動AI PC充分利用頂級速度。
展望未來,預(yù)計AI PC內(nèi)存芯片組市場將大幅增長,首個支持LPCAMM2的PC平臺將于2025年底問世,推動LPDDR5在模塊化方案領(lǐng)域更廣泛采納。首批搭載PMIC5120的平臺預(yù)計2026年底推出,屆時內(nèi)存模塊解決方案的數(shù)據(jù)傳輸速率將達(dá)8000 MT/s。芯片組市場機(jī)遇與AI PC整體發(fā)展機(jī)遇緊密相連,IDC預(yù)測AI PC出貨量將從當(dāng)前約5000萬臺增長至2027年的超1.67億臺,占全球PC總出貨量約60%,AI技術(shù)在PC領(lǐng)域的普及是大勢所趨。
