(本文编译自Electronic Design)
在计算机硬件体系中,内存模组是连接处理器与存储设备的核心枢纽,其形态与性能直接决定整机的运算效率与扩展潜力。双列直插式内存模组(DIMM)作为占据市场主流数十年的技术方案,凭借低成本、易拆装、多规格适配的特性,成为笔记本电脑、台式机及服务器等设备的标配内存形态。
而近年来,随着高性能计算、人工智能等应用对内存带宽与容量的需求激增,压缩附着内存模组(CAMM)应运而生。作为新一代内存封装标准,CAMM以创新的物理连接方式与架构设计,突破了DIMM在散热、稳定性及性能上限的瓶颈,被业界视为未来内存模组的核心替代方案。二者的技术差异与市场博弈,正深刻影响着计算机硬件的演进方向。
DIMM拥有多种外形规格,可适配笔记本电脑、台式机及服务器,而这三类设备同样也是CAMM的目标应用场景。DIMM与CAMM通常均搭载动态随机存取存储器(DRAM),不过这两种外形规格也可应用于其他存储技术。二者依据不同应用场景对应不同的外形规格,且均遵循固态技术协会(JEDEC)制定的标准(见图1)。此外,二者均支持现场更换,但DIMM可免工具安装,而CAMM则需通过螺丝固定。
图1:DIMM采用边缘连接器,而CAMM则插接于插槽之中。
CAMM突破性能与容量上限
DIMM之所以得到广泛采用,是因其具备制造成本低、安装简便等优势。在内存容量、散热设计、电气特性及带宽均可由边缘连接器满足的阶段,这种方案表现良好。然而,处理器与内存技术的不断进步,已在上述这些领域突破了DIMM的性能上限,而这正是CAMM发挥优势的关键所在。
对比DIMM与CAMM所采用的连接器,二者的差异会体现得更为明显(见图2)。其中有两点核心差异尤为突出:一是引脚的布局及其连接方式;二是内存模组与插槽的连接稳固性。
图2:对比DIMM(左图与中图)和CAMM(右图)所插接的插槽类型及其固定方式,二者的差异会更为明显。
DIMM通常借助弹簧卡扣实现固定,因此更换操作十分便捷。这类内存模组适用于笔记本电脑等内存受到保护、不易遭受剧烈冲击与振动的应用场景,但并不适用于高可靠性嵌入式系统。尽管可以通过特殊手段使DIMM适应这类严苛环境,相关方案却往往不符合行业标准。
DIMM与CAMM在性能和容量上的具体差异跨度极大,这是因为两类产品的设计初衷,就是为工程师与终端用户提供多样化的选择。在实际选型时,内存模组与特定主板的兼容性往往是决定性因素。
美光(Micron)面向服务器市场推出的SOCAMM模组,正是CAMM方案性能优势的典型例证。在相同容量下,这类模组的带宽是服务器常用寄存器式内存模组(RDIMM)的2.5倍,其尺寸仅为14×90毫米,远小于同容量的RDIMM。该系列模组的初代产品采用LPDDR5X内存芯片,功耗仅为标准DDR5 RDIMM的三分之一。
此类SOCAMM模组内置四组16个芯片堆叠的LPDDR5X内存,单条模组容量可达128GB。该产品的核心应用场景为服务器领域,尤其针对运行人工智能(AI)任务的服务器进行优化。由于这类模组的性能已突破现有技术上限,其工作时的发热量也会相对更高。
内存散热性能比拼,CAMM更胜一筹
早期的DIMM无需额外考虑散热问题,但高性能DIMM的运行温度会更高。尽管多数DIMM仍可在无额外散热方案的情况下运行,但像高端游戏系统所使用的高性能DIMM,都会配备散热片。外置散热风扇是一种可选方案,而液冷散热的实施难度则相对较高。
CAMM的架构与标准,使其天然适配包括液冷在内的多种优化散热方案。在多数应用场景下,CAMM无需额外散热即可稳定运行。但随着性能提升,输入系统的功耗也会相应增加,这些热量必须及时散出,否则会引发各类故障。
一块主板可支持搭载多颗CAMM,但对于笔记本电脑和台式机而言,通常单颗CAMM便足以满足需求。服务器则是另一番情况——基于CXL等扩展标准构建的大容量内存系统,单台设备内会配置数百颗内存模组,且单块主板上即可搭载多颗模组。
CAMM的市场应用进程
CAMM相关标准问世时间尚短,现阶段,采用CAMM而非DIMM的主板及整机系统仍较为稀缺。不过,凭借更出色的性能、更大的容量以及更丰富的功能,CAMM的市场普及速度有望快速提升。
未来,CAMM技术将成为嵌入式开发人员的一大助力——开发人员不仅能借助该技术实现内存容量与性能的双提升,还能受益于其更优异的散热表现、更稳固的连接方式与安装结构。在可更换式内存模组的应用场景中,螺丝固定的优势十分显著:相较于DIMM的连接器,螺丝固定的稳定性大幅提升,同时,CAMM的标准化外形规格也适配了设计人员可选用的各类散热技术。
结语
从边缘连接器到插槽式设计,从弹簧卡扣到螺丝固定,DIMM与CAMM的迭代不仅是内存模组形态的改变,更是硬件技术适配算力需求的必然结果。DIMM凭借成熟的技术与低廉的成本,在过去数十年间支撑了个人电脑与服务器产业的快速发展,但其在高带宽、高容量、高稳定性场景下的短板,已难以满足人工智能、高性能计算等新兴领域的需求。
而CAMM的出现,正是瞄准这些痛点实现的技术突破,其在散热、性能与结构稳定性上的优势,正在为硬件创新打开新的空间。尽管当前CAMM的市场渗透率仍处于较低水平,但随着产业链的成熟与终端设备的适配,这种新一代内存模组必将逐步完成对DIMM的替代,推动计算机硬件体系向着更高算力、更高效能的方向迈进。
热门跟贴