摘要：随着端侧AI的加速发展，PC产业迎来重要变革期。芯片、PC终端厂商竞相推出相关产品，共同打造AI PC生态。 在AI PC加速发展的同时，内存子系统也面临着新的挑战。Rambus内存接口芯片部门产品营销副总裁John Eble指出，AI模型规模正以每年10倍的
随着端侧AI的加速发展，PC产业迎来重要变革期。芯片、PC终端厂商竞相推出相关产品，共同打造AI PC生态。 在AI PC加速发展的同时，内存子系统也面临着新的挑战。Rambus内存接口芯片部门产品营销副总裁John Eble指出，AI模型规模正以每年10倍的速度持续增长，目前已突破1万亿参数。这意味着CPU、GPU系统需要不断提升内存性能、带宽和容量，以维持处理器的高利用率并最小化延迟。
Rambus内存接口芯片部门产品营销副总裁 John Eble
IDC 执行分析师 Brandon Hoff 表示：“AI 的快速发展正在重塑 PC 市场，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。”
Rambus面向下一代AI PC内存模块的客户端芯片组为满足AI等先进工作负载的需求，数据速率在不断提升，使得信号完整性和电源完整性管理愈发重要。凭借在高性能内存领域30多年的经验，Rambus在信号完整性和电源完整性方面形成深厚积淀，而这有助于DDR5和LPDDR5内存接口芯片，以更高的性能为服务器和客户端DIMM提供优秀的信号完整性和功率效率。 日前，Rambus宣布推出面向下一代AI PC内存模块的完整客户端芯片组，包含两款全新的电源管理芯片（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。这两款PMIC与客户端时钟驱动器（CKD）和串行检测（SPD）集线器共同组成了适用于AI PC、台式电脑和工作站内存模块的完整芯片组解决方案。LPCAMM2内存模块在LPCAMM2模块芯片组中，集成了PMIC5200，这款PMIC专为LPDDR电压轨优化设计，旨在提供更高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I23C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。 这些PMIC和SPD Hub等芯片协同工作，可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。“展望未来，我们预计此模块外形规格及其组件芯片将能进一步扩展其能力，以支持高达10.7 GT/s的数据传输速率”，John Eble补充。图 1: 搭载 Rambus PMIC和SPD Hub芯片的LPCAMM2内存模块
针对LPCAMM2，John Eble解释说，“LP”指LPDDR5，是最初为手机设计的内存，具备优良的带宽和容量、紧凑的外形规格以及极低的功耗。该技术允许将多个裸晶（die）堆叠，并通过引线键合工艺集成在单一封装之中。要在低功耗下实现如此高的带宽，内存芯片必须非常靠近CPU。迄今为止，在PC上，这一目标通常是通过将内存直接焊接到主板上靠近CPU的位置来实现的。 而CAMM是“压缩附加内存模块”（Compression Attached Memory Module）的简称，其Z轴高度低于传统SODIMM模块，凭借其特有的连接器设计，可提供更为出色的信号完整性。而LPCAMM则进一步方便了库存管理、内存扩展以及模块的维修与更换，这对于负责部署企业级笔记本电脑的IT部门来说，无疑极具吸引力。 DDR5 CSODIMM 内存模块第二款芯片组专为采用DDR5内存的CSODIMM和CUDIMM两种新型客户端模块外形规格而设计，可广泛应用于笔记本电脑、台式机和工作站中。该芯片组包括PMIC5120、SPD Hub，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）。 目前，该芯片组支持的模块速度达每秒6400 MT/s及每秒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数据速率做好了准备；PMIC5120和CKD本身也具备高度可配置性，可支持广泛的性能及容量应用”，John Eble指出 。
图 2：搭载 Rambus PMIC、CKD 和 SPD Hub 芯片的 DDR5 CSODIMM 内存模块
Rambus完整内存接口芯片组，提供超越JEDEC规范的价值随着这两款全新PMIC的推出，Rambus现在可以为服务器和客户端的所有JEDEC标准DDR5和LPDDR5内存模块提供完整内存接口芯片组，包括：LPCAMM2芯片组：PMIC5200、SPD集线器DDR5 CSODIMM和CUDIMM芯片组：客户端时钟驱动器（CKD）、PMIC5120、SPD集线器DDR5 RDIMM 4800 – 8000芯片组：寄存时钟驱动器（RCD）、PMIC、SPD集线器、温度传感ICDDR5 MRDIMM 12800芯片组：多路复用寄存时钟驱动器 （MRCD）、多路复用数据缓存器 （MDB）、PMIC、SPD集线器、温度传感ICRambus内存接口芯片高级副总裁兼总经理Rami Sethi表示：“这两款客户端PMIC进一步巩固了DDR5服务器PMIC系列所建立的领先优势，我们适用于LPCAMM2及DDR5 CUDIMM和CSODIMM的内存接口芯片组，可帮助客户灵活应对新一代 AI PC 平台对封装形式、容量及带宽的多样化需求。” 尽管这些产品本身是JEDEC标准组件，但Rambus致力于为客户提供超越JEDEC规范的价值。John Eble强调，Rambus的关键差异化优势在于，深厚的技术专长、以及对产品所服务的终端市场具备深刻洞察。Rambus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；工程师对整个系统、固件以及接口时序训练（interface training）均有透彻的理解，能够针对任何模块相关问题提供专业支持。 其次，在电源转换效率方面，Rambus力求超越标准规格。这不仅能节省功耗、降低总体拥有成本（TCO），亦有助于客户达成其目标。 第三，Rambus交付的产品能最大限度降低自身产生的噪声，并对计算系统中可能发生的负载瞬变做出快速精准的响应。 最后，模块在人工处理过程中可能会遇到过应力情况，而Rambus的PMIC能够承受至少两倍于标称输入电压的过压，以确保其在任何应力事件下都具备高可靠性和强韧性。
看好AI PC前景，先进内存芯片组大有可为生成式AI和大语言模型（LLM）这类新兴的AI PC工作负载，正在对内存的带宽和容量提出更高要求，以支持海量数据处理和复杂的计算任务。 John Eble指出，DDR5和LPDDR5凭借显著的带宽提升和更优的能效表现，在AI PC应用日渐普及的趋势下，已为满足这些新需求做好了充分准备。预计DDR5在客户端市场的渗透将会加快，尤其是当特定CPU能够支持带宽更高的模块时。可以预见，随着新款CPU的推出及其对多种模块的支持，AI PC将充分利用这些模块所能达到的顶级速度。 在此趋势下，AI PC内存芯片组市场未来拥有巨大的增长潜力。首个支持LPCAMM2的PC平台预计将在今年年底问世，这将推动LPDDR5在模块化方案领域得到更广泛的采纳。而首批搭载PMIC5120的平台预计将于2026年底推出。届时，这将推动内存模块解决方案的数据传输速率达到8000 MT/s（每秒兆次传输）的水平。 “芯片组的市场机遇，与AI PC的整体发展机遇是紧密相连的。IDC的最新预测报告指出，AI PC的出货量将持续增长。IDC预计，AI PC的出货量将从当前的约5000万台，增长至2027年的超过1.67亿台。届时，AI PC在全球PC总出货量中的占比将达到约60%。因此，我们坚信，AI技术在PC领域的普及将是大势所趋”，John Eble补充。 此外，AI PC由于要运行AI高级工作负载，因此需要提供更大的内存带宽和更高的容量。一些业内人士估计，AI PC所需的内存容量可能是传统PC的1.5-2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。 John Eble认为，PMIC正是在应对这种供电挑战中扮演关键角色的组件，它们能够对电压和电流进行优化及精细化控制，从而提升电源效率，有助于解决模块层面的平台级供电挑战。当PC在不同电源状态间切换时，PMIC也必须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）等高级特性。 “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方案并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“，John Eble表示，“在此趋势下，LPCAMM2作为一项新技术，OEM厂商可能会率先将其部署在工作站级别的笔记本电脑上，作为首发应用平台。未来，LPCAMM2凭借LPDDR5X所能提供的额外带宽，不仅在AI PC，甚至在台式机领域，都将大有可为。”来源：与非网