IDC曾预计,到2028年,中国下一代AIPC年出货量将是2024年的60倍。尽管AIPC“看上去很美”,但是当前在企业中的普及率并不如预期。“AI PC及其相关应用目前尚处于发展的初期阶段。但我坚信,它们终将成为日常生活中不可或缺的一部分。”Rambus内存接口芯片部门产品营销副总裁John Eble表示,“AIPC的大规模普及还缺乏一款真正意义上的‘杀手级应用’。尽管如此,这些应用终将到来。并且,随着AIPC的功能日趋强大,对内存系统乃至整个平台的性能需求也会相应提高,从而形成一个良性循环。”

目前,AI在笔记本电脑和一些终端上的应用仍处于萌芽阶段,但诸如LPCAMM等硬件技术的进步,将从硬件层面为AI在这些终端设备上的应用提供强有力的支撑。IDC执行分析师Brandon Hoff指出,AI的快速发展正在重塑PC市场,其对内存带宽和容量的需求将持续加速增长。由先进内存接口芯片组驱动的高性能LPDDR5和DDR5内存模块,将成为释放AI巨大潜力的关键所在。

可以预见,AIPC内存芯片组市场未来将拥有巨大的增长潜力。John Eble也坚信,LPCAMM2未来将在行业内发挥至关重要的作用,因为它使得在那些传统板载焊接LPDDR5方案不可行或不被接受的细分市场中,用户也能够充分利用LPDDR5内存所带来的卓越性能与能效优势。

Rambus内存接口芯片部门产品营销副总裁John Eble

近日,Rambus就推出了面向下一代AIPC内存模块的完整客户端芯片组,包含两款用于客户端计算的全新电源管理芯片(PMIC)。PMIC是实现高效供电的关键,能够为先进的计算应用提供突破性的性能表现。AIPC要运行AI这类高级工作负载,就需要提供更大的内存带宽和更高的容量。据业内人士估计,AIPC所需的内存容量可能是传统PC的1.5到2倍,而所有这些性能(包括带宽和容量)的提升都必须在合理的功耗预算内完成。而PMIC正是应对上述挑战的关键组件,它有助于解决模块层面的一些平台级供电挑战,对电压和电流进行优化及精细化控制,从而提升电源效率。此外,当AIPC在不同电源状态间切换时,PMIC也要在宽泛的负载范围内保持高效的电源转换率。并且,PMIC还需要支持例如动态电压频率缩放(DVFS)这样的高级特性。

这两款业界领先的全新Rambus PMIC分别是适用于LPDDR5 CAMM2(LPCAMM2)内存模块的PMIC5200,以及适用于DDR5 CSODIMM和CUDIMM的PMIC5120。

具体来看,LPCAMM2模块芯片组集成了PMIC5200。这款PMIC专为LPDDR电压轨优化设计,旨在提供业界领先的电源转换精度与效率。此外,该芯片组还包含SPD Hub,它不仅能存储非易失性配置信息,还为I2C和I3C总线提供双向重定时及再驱动功能,并集成了片上温度感应器。PMIC和SPD Hub等协同工作,通过边带接口实现高度可配置的模块设计,使其能够基于核心的LPDDR5技术支持广泛的性能与容量应用场景。Rambus预计,此模块外形规格及其组件芯片将进一步扩展其能力,以支持高达10.7 GT/s的数据传输速率。

第二款芯片组专为采用DDR5内存的CSODIMM和CUDIMM这两种新型客户端模块外形规格而设计。该芯片组包括PMIC5120、一颗旨在提升时钟信号完整性并减少抖动的CKD(客户端时钟驱动器),以及SPD Hub。该芯片组支持的模块速度高达每秒6400 MT/s和每秒7200 MT/s。凭借其增强的电流供给能力,PMIC5120的架构设计已为支持所有未来DDR5的数据速率做好了准备。另外,PMIC5120和CKD本身也具备高度可配置性,能够支持广泛的性能和容量应用。

英特尔公司内存与I/O技术副总裁Dimitrios Ziakas表示,从超薄笔记本到性能强大的工作站,Rambus内存接口芯片能够为企业和个人用户所使用的各种规格尺寸的PC提供支持,助其充分释放AI的强大潜力。

“Rambus致力于为我们的客户提供超越JEDEC规范的价值。首要的关键差异化优势表现在,我们不仅拥有极为深厚的技术专长,同时对产品所服务的终端市场具备深刻洞察。”John Eble表示,“我们进行的测试远不止于组件层面,而是扩展到广泛的系统级模块测试。我们的工程师对整个系统、固件以及接口时序训练(interface training)有着透彻的理解。另外,我们对模块上的每个组件都了如指掌,能够针对任何模块相关问题提供业界顶级的技术支持。”

Rambus在技术和产品方面的优势还包括在电源转换效率方面,其设计力求超越标准规格,不仅能够节省功耗、降低总体拥有成本(TCO),而且有助于客户达成其目标。Rambus设计的PMIC能够承受至少两倍于标称输入电压的过压,以确保其产品在任何应力事件下都具备高可靠性和强韧性。

“Rambus在高性能内存领域积累了长达35年的深厚经验,这使我们具备独特的市场定位,能够大规模交付符合性能与可靠性要求的内存接口芯片组。”John Eble表示,“在生成式AI等高级工作负载需求的驱动下,数据速率与容量不断攀升,电源完整性和信号完整性方面的挑战也日益凸显。Rambus已成功地将其服务器模块的专业知识与创新成果,拓展并应用于这两款客户端芯片组。”

综上,Rambus的产品是以完整芯片组解决方案的形式构建的,覆盖所有内存外形规格,旨在最大限度地提升客户的参与度,并为其提供多样化选择,同时通过简化其供应链、降低相关风险,助力客户缩短其产品上市时间。

Rambus持续监测AI工作负载的演进趋势及其对系统的具体需求。此举旨在确保Rambus客户端芯片组的技术路线图能与这些趋势同步发展。同时,Rambus也在积极地与整个生态系统互动协作,共同推动内存整体性能的不断提升。

无论是现在还是将来,面向AI的优化都将是相关架构工作的重要驱动力,而所有这些架构研发工作都将在JEDEC开放标准组织内进行。Rambus一直是JEDEC的积极参与者和领导者。Rambus已经推出的芯片组,能够极好地适配未来数年内即将面市的各代AIPC。Rambus的这些努力将与未来的硬件平台以及AI框架紧密结合、协同发展。

John Eble介绍说,首个支持LPCAMM2的PC平台预计将在2025年底问世,这将推动LPDDR5在那些一直期待模块化方案的领域得到更加广泛的采纳。而首批搭载PMIC5120的平台预计将于2026年底推出,届时,内存模块解决方案的数据传输速率将达到8000 MT/s的水平。

AIPC的主要特征是搭载了具备专门AI加速能力的SoC,以便在设备本地高效运行AI任务。毋庸置疑,芯片组的市场机遇与AIPC的整体发展机遇紧密相连。

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