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CORSAIR CUDIMMs verstehen: Eine technische Vertiefung

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Die neuen CORSAIR CUDIMMs (Clocked Unbuffered Dual In-line Memory Modules) sind für Hochleistungscomputer konzipiert. Diese Speichermodule basieren auf der neuesten DDR5-Architektur und wurden entwickelt, um die anspruchsvollen Arbeitslasten von Spielen, Inhaltserstellung und professionellen Anwendungen zu bewältigen. Dabei sind sie abwärtskompatibel (bei 6.000 MT/s oder weniger) mit den bisher verfügbaren DDR5-Plattformen.

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Geschwindigkeiten über UDIMM hinaus

CUDIMMs basieren auf der gleichen DDR5-Architektur und erweitern die Möglichkeiten der DDR5-UDIMM-Architektur.

Höhere Bandbreite

Bislang konnten die schnellsten DDR5-UDIMMs in Verbindung mit einer guten CPU und einem High-End-Dual-DIMM-Motherboard 8.000 MT/s erreichen. CUDIMMs legen diese Messlatte höher und auf Intel® Z890-Motherboards kann die Speichergeschwindigkeit über 9.000 MT/s betragen. Dieser Sprung in der Datenübertragungsgeschwindigkeit ist entscheidend für Benutzer, die Anwendungen ausführen, die empfindlich auf die Speicherbandbreite reagieren, oder die Speicherübertaktung einsetzen.

CORSAIR CUDIMMs erreichen diese hohen Geschwindigkeiten durch eine Kombination aus sorgfältig ausgewählten DRAM-ICs, einem neuen 10-Lagen-PCB und dem neuen Clock Driver IC (CKD).

Die Rolle des CKD (Clock Driver Chip)

Eine der wichtigsten Innovationen bei CUDIMMs ist die Integration eines Takttreiber-ICs (CKD), der die Taktsignalverteilung im Modul verbessert. Dies ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Systemstabilität und Leistung, insbesondere bei hochfrequenten Speicheroperationen.

Signalintegrität

Der CKD dient als Puffer für die Taktsignale, die von der CPU an das Speichermodul gesendet werden. Er rekonditioniert sowohl das Timing als auch die Spannungsamplitude dieser Signale und verbessert die Signalintegrität, indem er den Takt-Jitter reduziert und ein synchronisiertes Timing auf jedem Speicherchip gewährleistet. Dies ist besonders wichtig für Hochgeschwindigkeitsspeicher, bei denen schon kleine Timing-Probleme zu Fehlern oder Systeminstabilität führen können.

UDIMM Clock topology

Abb. 1: Takttopologie in UDIMM

Clock topology in CUDIMM

Abb. 2: Takttopologie in CUDIMM

CKD diagram

Abb. 3: Eine grundlegende Darstellung der Funktionsweise von CKD.

UDIMM clock amplitude

Abb. 4: Simulation eines UDIMM mit 8,4 GT/s (CA-Bus und Takte an den DRAM-Speicherplätzen) - Die niedrigste Taktamplitude beträgt ~200mV differential.

CUDIMM clock amplitude

Abb. 5: Simulation eines CUDIMM bei 10,0 GT/s (CA-Bus und Takte an DRAM-Speicherplätzen) - Die niedrigste Taktamplitude beträgt ~500mV Differenz mit CKD.

clock amplitude with CKD

Abb. 6: Simulation eines CUDIMM bei 11,6 GT/s (CA-Bus und Takte an DRAM-Speicherplätzen) - Die niedrigste Taktamplitude beträgt ~250mV Differenz mit CKD.

Anmerkung: CA-Bus-Augendiagramme an verschiedenen DRAM-Speicherplätzen - Simulationsergebnisse bei 11,6MT/s (nach zusätzlicher Abstimmung).

Bei CUDIMMs sind die Taktsignale nicht mehr der Engpass beim Erreichen höherer Frequenzen. Da die Signale auf dem CA-Bus (Command and Address) jedoch nicht gepuffert werden, deuten unsere Simulationen darauf hin, dass der CA-Bus für CUDIMMs zu einem Engpass werden könnte. Um dies zu verhindern, ist eine zusätzliche Abstimmung erforderlich, um die Anforderungen extrem hoher DRAM-Geschwindigkeiten zu erfüllen. Bei CORSAIR steht die Innovation weiterhin im Vordergrund, da wir bestrebt sind, Speichermodule mit höchsten Frequenzen und unübertroffener Zuverlässigkeit zu liefern.

Synchronisierung des Taktsignals

Da DDR5-Speicher mit immer höheren Frequenzen arbeiten, wird es immer schwieriger, sicherzustellen, dass alle Speicherchips synchronisierte und stabile Taktsignale erhalten. Der CKD puffert und verteilt das Taktsignal neu und stellt so sicher, dass jeder Chip auf dem Modul die gleichen präzisen Timing-Informationen erhält. Dies führt zu einer besseren Signalintegrität und minimiert den Taktjitter, was für Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen und Übertaktung entscheidend ist.

Unterstützung für Übertaktung

Mit der Unterstützung des CKD sind CORSAIR CUDIMMs für Übertaktung optimiert. Diese Module können höhere Spannungen und Geschwindigkeiten bei gleichbleibender Signalqualität verarbeiten, was sie für Enthusiasten attraktiv macht, die ihre Systeme bis an die Grenzen ausreizen wollen.

CORSAIR CUDIMM on Z890

Abb. 7: Bildschirmfoto des CORSAIR CUDIMM, das mit 9.600 MT/s auf der neuen Intel® Z890-Plattform läuft.

CKDs können in verschiedenen Modi arbeiten, z. B. im Single-PLL-Modus und im Bypass-Modus.

  • Bypass-Modus - der CKD regeneriert und verstärkt das Signal nicht; er arbeitet im Grunde wie ein herkömmliches UDIMM. Dies dient der Kompatibilität mit älteren DDR5-Plattformen. Allerdings können die Geschwindigkeiten auf 6.000MT/s begrenzt sein.
  • Single- oder Dual-PLL-Modus - der Benutzer erhält alle oben erläuterten Vorteile des CKD. Derzeit wird dies nur von der neuesten Intel® Z890-Plattform unterstützt.

Ab sofort sind CUDIMMs vollständig mit Intel-Plattformen kompatibel. AMD unterstützt die Modi Single oder Dual PLL noch nicht. Wenn Sie jedoch ein CUDIMM in eine AMD-Plattform einstecken, tolerieren sie die Verwendung des CUDIMMs, indem sie nur im Bypass-Modus arbeiten.

So erkennen Sie, ob Ihr CORSAIR-Kit ein CUDIMM ist

CORSAIR CUDIMMs sind leicht an den glänzend polierten Wärmespreizern zu erkennen.

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Außerdem nach dem vierten Buchstaben der Teilenummer. CUDIMM-Module haben ein C, während Standard-UDIMMs eine Zahl auf dem vierten Buchstaben haben. Zum Beispiel:

CMKC: VENGEANCE DDR5 CUDIMM

CMHC: VENGEANCE RGB DDR5 CUDIMM

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