瑞萨引领高性能数据中心与内存接口技术融合

在当今数字化浪潮的推动下，人工智能（AI）数据中心正以前所未有的速度重塑半导体设计版图和投资方向。早在2022年，AI基础设施的支出规模就已接近150亿美元，而今年这一数字有望轻松突破600亿美元大关。资金正从各种投资计划中源源不断地涌入数据中心领域，推动着相关技术的飞速发展。

瑞萨作为半导体行业的领军企业，正站在这一变革的前沿。目前，全球正处于人工智能资本支出空前高涨的时代。尽管像DeepSeek这样的新入局者对行业格局的潜在影响尚难以准确估量，但英伟达（Nvidia）、AMD等公司的高性能计算（HPC）处理器已经成为行业的焦点。与此同时，用于存储训练和推理模型的高带宽内存也迎来了属于自己的时代。据预测，2024年DRAM营收预计将创下近1160亿美元的新高。

随着数据中心服务器的不断升级，CPU内核数量持续增加，这使得对内存容量的需求也越来越大，以便为每个处理器内核提供更高带宽的数据支持。然而，物理定律的限制逐渐凸显，CPU信号的传输速度和距离都存在上限。在这种背景下，寄存器时钟驱动器（RCD）和数据缓冲器等内存接口设备的重要性日益凸显。这些接口通过重新驱动时钟、命令、地址和数据信号，并显著改善信号完整性，使整个内存子系统在速度和容量上得以实现扩展。

瑞萨的第5代RCD就是一个典型的例子，它使带寄存器的DIMM（RDIMM）能够以每秒8千兆传输（GT/s）的速度运行。大多数数据中心服务器都使用RDIMM，尽管某些HPC系统甚至需要更高的内存子系统性能。在过去三十年中，对于数据中心服务器系统至关重要的DRAM架构实际上并未发生根本性的变化。其密度、速度和能效的提升主要归功于深亚微米半导体技术的发展，而新的2.5D和3D堆叠DRAM封装技术能实现更高容量的DIMM模块。

多路DIMM（MRDIMM）是一种专为AI和HPC数据中心应用而设计的创新技术。该技术的诞生，是由瑞萨、英特尔和内存供应商共同携手推动的。与相应服务器系统中的RDIMM相比，MRDIMM可助力内存子系统实现更高的带宽扩展。具体而言，MRDIMM通过使两列内存能够同时获取数据，将主机接口的数据传输速度提高了一倍，进而使内存带宽提高了6%至33%。

瑞萨在内存接口领域的表现尤为突出。2025年末，瑞萨推出了首款针对第二代DDR5 MRDIMM的完整内存接口芯片组解决方案，其运行速度高达12.8 GT/s，相比标准DIMM的最高8.0 GT/s，是一个巨大的飞跃。这得益于瑞萨一系列高度协调的组件技术。自瑞萨收购Integrated Device Technology（IDT）以来，公司就一直致力于解决内存性能的核心问题——信号完整性。

随着DRAM与CPU之间的速度差距日益拉大，DRAM的物理负载问题逐渐成为系统架构师亟需攻克的难题。瑞萨凭借自身在模拟和混合信号设计领域的优势，敏锐捕捉到了应对这一挑战的契机，并率先推出一款用于截取并重新驱动DRAM与处理器间时钟信号及命令地址的RCD。在此基础上，瑞萨开发了一系列全缓存DIMM，将系统内存接口上的所有信号（包括时钟、命令地址和数据）进行封装整合。

如今，瑞萨的最新DDR5内存接口不仅包括第二代RCD和MRDIMM的数据缓存，还集成了电源管理IC（PMIC）。这些技术使瑞萨成为唯一一家能够为下一代RDIMM和MRDIMM提供完整芯片组解决方案的公司。此外，瑞萨通过推广“DIMM电压调节”概念，为提升系统能效做出了重要贡献。如今，电压调节电路可直接集成在DIMM上，而非主板上，从而实现了更高效、分布式的电源模型。这一目标通过PMIC实现，它可在本地生成并调节DIMM各组件所需的全部电压。

瑞萨还积极构建面向未来的电子设计生态系统。瑞萨与领先的CPU和内存供应商、超大规模数据中心客户，以及JEDEC等标准机构携手，共同构建了庞大的设计生态系统，并在此合作过程中积累了丰富的内部专业知识。这使瑞萨能够确定DRAM组件的装配数量和运行速度，从而有效消除了制约DIMM速度与容量提升的瓶颈。

与此同时，瑞萨也将AI数据中心相关技术应用于新兴场景。例如，工业网络控制边缘的设计对处理能力和内存带宽提出了更高的要求，其数据必须被实时捕捉并转化为具有可操作性的见解。同样，汽车安全和自动驾驶应用所需的海量数据也迅速将车辆转变为“车轮上的服务器”。

在将内存接口技术与AI时代需求相匹配的过程中，瑞萨深刻认识到：数据从不停歇，它始终在“前进”，而瑞萨亦是如此。瑞萨将继续致力于推动内存接口技术的发展，为高性能数据中心和新兴应用提供更强大的支持。

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