I3C 在 DDR5、儲存與次世代應用中的趨勢
- 翔宇科技
- 9月3日
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針對 I2C/I3C 內的 DDR5 DIMM 溫度管理技術，I3C 匯流排測試設備研發商《Binho》創辦人 Jonathan Georgino發表其看法。MIPI 聯盟認為，I3C 技術相比類似的匯流排介面，具有顯著優勢（可參考翔宇文章：比較I3C、I2C、SPI 協定：特性、操作方式及適用場景），這篇將討論I3C在DDR5溫控與SSD的應用角色。
I3C 在 DDR5 記憶體溫度管理中的關鍵角色
DDR5 DIMM 高頻寬記憶體首先對 I3C 的應用是在於溫度管理。過往 DDR4 的資料傳輸速度 2133-3200 MT/s、頻寬 25.6GB/s；而 DDR5 約為其兩倍，達到傳輸速度 4800-6400 MT/s、頻寬 51.2GB/s。
過去使用 I2C 進行溫度管理，會因為 I2C 傳送溫度資料較慢，使得晶片在效能管理方面需要更為保守，等待更新溫度資料的時間，為避免過熱風險，晶片無法發揮最大的速度。而 I3C 可以提供更高頻率的溫度資料更新，讓控制器即時地掌握記憶體模組的熱度。這代表 DDR5 可以在確保安全的前提下，持續維持接近峰值的運算效能，而會因為監控延遲而降速。此外，I3C 對帶內中斷的支援（In-Band Interrupt, IBI），可以讓溫度感測器能主動發送訊號給控制器，進一步提升了系統的反應速度；除此之外，I3C 提供更低的運作電壓（1V），符合 DDR5 於先進矽製程在電壓方面的需求。
JEDEC 採用 I3C Basic，加速業界標準化與普及
隨著市場趨勢的發展，I3C Basic 已被《JEDEC》採納，並納入 Sideband Bus 與 DDR5 標準。JEDEC 協會是由約 300 家成員企業組成的國際標準化組織，專注於固態及半導體產業。自 JEDEC 正式採用後，全球各大企業也迅速將 I3C 技術整合至溫度感測器中，加速推動 I3C–DDR5 的大規模應用，以因應資料中心的高速成長需求。
I3C 的多元應用：從 SSD 到 AR/VR
I3C 的應用範圍已從溫度感測進一步擴展至記憶體管理。各家公司不僅將其導入固態硬碟 SSD 的 Sideband管理，也應用於 MIPI 相機控制介面（Camera Control Interface,CCI）場景。當研發團隊發現 I3C 已內建於產品 IP 模組、周邊元件，或是已存在於所採用的微控制器中時，便開始在更多新應用與行業中導入。值得一提的是，MIPI I3C Basic 已被 PCI-SIG 與 NVM Express 採用，作為 MCTP 協定傳輸中，取代傳統系統管理匯流排 SMBus 的現代化方案。
在影像功能上，I3C 已被證明能夠在極低的功耗預算內有效傳輸低解析度 sub- VGA 灰階影像，可用於例如使用電池供電、對功號有較高要求的監視攝影機等，可透過灰階影像達成基本辨識人臉或事件偵測的要求，並在需要時啟動更高的效能與解析傳輸，I3C 在其中就可以扮演理想的傳輸角色。
另外，I3C 介面也逐漸進入 AR/VR 領域，例如智慧眼鏡與 AI 可穿戴設備。憑藉針腳較少、較簡單、高能效與內建功能（如時間戳記與多感測器同步資料擷取的感測器融合），I3C 都能成為這類應用的理想選擇。
I3C 驅動高速與低功耗應用的新時代
I3C 已逐步從記憶體溫度管理的關鍵技術，發展成為涵蓋資料中心、高速儲存、影像處理以及穿戴式裝置的多功能介面。隨著 JEDEC、PCI-SIG 與 NVM Express 等國際標準組織的採納，I3C 正在取代傳統匯流排成為系統設計的基礎設置。未來，隨著 AR/VR、AI 與低功耗物聯網裝置需求持續增加，I3C 的優勢將更加凸顯，推動產業在效能、能效與可靠性上持續突破，並為新世代應用帶來更廣闊的發展空間。
