Rambus发布PMIC 5200/5120：以智能电源管理解锁AI PC能效革命
2025年是边缘AI设备商用落地的元年，AI PC是率先实现商用的边缘AI设备之一。目前，AI在笔记本电脑上的应用仍处于萌芽阶段，诸如LPCAMM等硬件技术的进步，将从硬件层面为AI在这些设备上的发展提供有力支撑。
同时，AI PC的功耗问题也是PC生态系统的挑战之一。AI PC要运行AI这类高级工作负载，需要提供更大的内存带宽和更高的容量。据一些业内人士估计，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。
PMIC正是在应对这种供电挑战中扮演关键角色的组件，它们有助于解决模块层面的一些平台级供电挑战，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。此外，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）这样的高级特性。
面对以上需求，Rambus近日发布了两款新型PMIC，主要应用于下一代AI PC。Rambus方面表示，新品的发布完善了公司针对三种不同客户端模块外形规格的客户端芯片组。
针对AI PC推出的两款新型PMIC
此次发布的新品分别是适用于LPDDR5 CAMM2（LPCAMM2）内存模块的PMIC5200，以及适用于DDR5 CSODIMM和CUDIMM的PMIC5120。
PMIC5200是一款专用电源管理芯片，为近期新发布的LPCAMM2内存模块上的LPDDR内存提供支持。LPCAMM2模块的引入，为LPDDR内存在笔记本电脑中的应用带来了其亟需的灵活性。
上图右下角所示的PMIC5120是第二代DDR5客户端PMIC，它具备更强的电流供给能力和更优化的功能特性，专为CSODIMM和CUDIMM模块而设计，并广泛应用于笔记本电脑、台式机和工作站之中。
这些PMIC及全套芯片组，使得模块供应商能够针对包括AI PC在内的多样化客户端PC细分市场，打造出一系列在性能与容量方面都经过优化的应用方案。通过此次发布，Rambus现已能为服务器模块和客户端模块中的所有JEDEC定义的组件提供相应的产品和解决方案。
·LPCAMM2模块芯片组包括PMIC5200
LPCAMM2中的“LP”是指“LPDDR5”，这是一种最初为手机设计的内存，具备卓越的带宽和容量、紧凑的外形规格以及极低的功耗。其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。要在低功耗下实现高带宽，内存芯片必须非常靠近CPU。迄今为止，在个人电脑上，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。
Rambus内存接口芯片部门产品营销副总裁John Eble
LPCAMM2中的“CAMM”则是“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。Rambus内存接口芯片部门产品营销副总裁John Eble透露说，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。
LPCAMM2凭借LPDDR5X所能提供的额外带宽，未来不仅在AI笔记本电脑，甚至在台式机领域，都将大有可为。带宽与能效之所以同等重要，是因为在固定的功耗包络下，如果内存部分的功耗得以降低，那么这部分节省下来的功率预算便可分配给GPU或专用加速器。
Rambus预计，LPCAMM未来会拓展至其他细分市场，其中就包括了企业级PC。就Rambus所扮演的角色而言，该公司通过为这些模块提供核心芯片组，正发挥着关键的赋能作用。为此，Rambus正与各方合作伙伴紧密协作，力求尽快将这些模块产品推向市场。
LPCAMM2模块芯片组中有集成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，LPCAMM2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等芯片组协同工作，可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。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。
·包含PMIC5120的DDR5 CSODIMM/CUDIMM芯片组
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。
目前，DDR5 CSODIMM/CUDIMM芯片组支持的模块速度高达每秒6400 MT/s及每秒7200 MT/s。但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。
PMIC新品与Rambus的客户端时钟驱动器（CKD）和串行检测（SPD）集线器一同组成了完整的DDR5和LPDDR5客户端内存模块芯片组。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。
“要在设定的功耗范围内提升带宽，就必须持续降低每比特数据传输的能耗。我们在这方面已进行了大量研发，并将所积累的专业知识与创新成果应用到产品中。”John Eble补充说，客户端PMIC能够对模块电压进行优化，以便在功耗和性能之间实现理想的平衡。
整体来看，Rambus可为所有类型的内存模块提供完整的PMIC系列产品。上图已将这些产品对应呈现在二维矩阵中，图中X轴代表不同的应用领域，而每一应用领域在输入电压、输出路数及各路输出的供电电流方面均有其特定要求。这些PMIC提供多种输出电流规格（如上图Y轴所示），可灵活适配不同容量、配置及速度的内存模块，同时最大限度地提升电源转换效率，以助力价值链上的各企业达成其可持续发展目标。
持续开发满足未来世代需求的产品
John Eble坚信，AI PC终将成为大家日常生活中不可或缺的一部分。不过，他也认为，AI PC暂缺乏一款真正意义上的“杀手级应用”，即那种既拥有极其直观的用户界面，又能迅速吸引大众的应用。“这是引爆市场、推动AI PC广泛普及的关键所在。尽管如此，这些应用终将到来。随着AI PC功能日趋强大，对内存系统乃至整个平台的性能需求也将相应地提高，从而形成一个良性循环。”
因此，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该开放标准组织内进行。他说：“我们目前推出的芯片组，能够极好地适配未来数年内即将面市的各代AI PC。当然，我们将持续以长远的目光展开工作，以满足未来世代产品的需求。这些努力将与未来的硬件平台及AI框架紧密结合、协同发展。”
随着生成式AI和大型语言模型（LLM）等新兴AI PC工作负载对内存带宽和容量提出了更高要求，以支持海量数据处理和复杂计算任务。DDR5和LPDDR5凭借显著的带宽提升和更优的能效表现，已为满足这些需求做好准备。随着支持高带宽模块的特定CPU推出，DDR5在客户端市场的渗透预计将加快，推动AI PC充分利用顶级速度。
展望未来，预计AI PC内存芯片组市场将大幅增长，首个支持LPCAMM2的PC平台将于2025年底问世，推动LPDDR5在模块化方案领域更广泛采纳。首批搭载PMIC5120的平台预计2026年底推出，届时内存模块解决方案的数据传输速率将达8000 MT/s。芯片组市场机遇与AI PC整体发展机遇紧密相连，IDC预测AI PC出货量将从当前约5000万台增长至2027年的超1.67亿台，占全球PC总出货量约60%，AI技术在PC领域的普及是大势所趋。
