Что такое оперативная память DDR5? Возможности и доступность

DDR5 (сокращение от Double Data Rate 5) - это стандарт нового поколения для SDRAM (синхронная динамическая память с произвольным доступом). Он разработан для обеспечения гораздо более высокой производительности при меньшем потреблении энергии, чем его предшественник DDR4.

Ниже мы рассмотрели некоторые из наиболее распространенных вопросов, касающихся последних достижений памяти. Насколько быстрая DDR5? В чем его преимущества перед оперативной памятью DDR4? Когда это будет доступно?

Но давайте начнем с основного вопроса:зачем нам оперативная память DDR5?

С процессорами Zen 2 Ryzen 3-го поколения AMD выпустила совершенно новую архитектуру с улучшенным количеством ядер, тактовой частотой и количеством инструкций за такт. Компания поставила 6-ядерные процессоры на средний уровень и 12-ядерный на высокий.

В 2019 году AMD выпустила 16-ядерные процессоры Ryzen 9 3900x и 3950X, удвоив количество потоков своих конкурентов Intel серии i9-9900.

Пропускная способность на ядро ​​снижается с 2018 года | Предоставлено:Micron

Если наши настольные компьютеры собираются не отставать от войны ядер Intel и AMD, нам нужно будет значительно увеличить пропускную способность памяти на каждое ядро.

DDR5 против DDR4:улучшения

Ниже приведены пять наиболее значительных улучшений в спецификациях оперативной памяти DDR5:

Возможности	DDR4	DDR5
Скорость	Скорость передачи данных от 1600 до 3200 МТ / с Тактовая частота от 0,8 до 1,6 ГГц	Скорость передачи данных от 3200 до 6400 МТ / с Тактовая частота от 1,6 до 3,2 ГГц
Напряжение ввода-вывода	1,2 В	1,1 В
Архитектура канала	72-битный канал данных (64 данных + 8 ECC) 1 канал на каждый модуль DIMM	40-битный канал данных (32 данных + 8 ECC) 2 канала на каждый модуль DIMM
Длина серии	8	16
Размер драма	16 ГБ	32 ГБ

1. Больше скорости

В то время как DDR4 поддерживает максимальную скорость передачи данных 3200 мегатрансферов в секунду (МТ / с), DDR5 начинается с 3200 МТ / с и может быть увеличена до 6400 МТ / с.

По сравнению с оперативной памятью DDR4-3200, DDR5-3200 обеспечивает на 36% большую пропускную способность. Более высокая скорость DDR5 (4800 МГц) будет в два раза быстрее, чем у DDR4.

Читайте:Самая быстрая в мире оптическая RAM, которая хранит свет вместо электричества

2. Низкое рабочее напряжение

Драйвер синхронизации DRAM и буферного чипа в DDR5 использует 1,1 Вольт, тогда как DDR4 работает от 1,2 Вольт. Снижение рабочего напряжения имеет решающее значение, особенно для устройств с батарейным питанием, таких как смартфоны и планшеты.

3. Новая архитектура власти и каналов

В оперативной памяти DDR5 управление питанием перенесено с материнской платы на сам модуль памяти с двухрядным расположением выводов (DIMM). 12-вольтная ИС управления питанием распределяет рабочее напряжение 1,1 В, улучшая детализацию нагрузки системы.

Также была изменена архитектура канала. В то время как микросхемы буфера DDR4 имеют 72-битную шину, содержащую 64 бита данных и 8 битов с кодом коррекции ошибок (ECC), модули DIMM DDR5 поддерживают два 40-битных канала, каждый из которых содержит 32 бита данных и 8 битов ECC.

Хотя обе памяти имеют одинаковую ширину данных (всего 64 бита), два меньших независимых канала в DDR5 повышают эффективность доступа к памяти.

В частности, каждая сторона DDR5 DIMM обслуживается независимым 40-битным каналом. Обе стороны используют драйвер регистрации тактовой частоты (RCD), который выдает четыре выходных тактовых сигнала на каждую сторону. В то время как в DDR4 УЗО обеспечивает по два выходных тактовых сигнала с каждой стороны.

Оба 40-битных канала содержат 32-битные данные, которые далее подразделяются на четыре 8-битных полосы. УЗО подает независимые тактовые сигналы на каждую из этих полос, тем самым улучшая целостность сигнала.

4. Более длинная полоса взрыва

Длина пакета в DDR4 - восемь. Однако, чтобы увеличить пакетную полезную нагрузку в DDR5, ее длина пакета будет увеличена до шестнадцати. Это позволит за один пакет получить доступ к традиционному размеру строки кэша ЦП (64 байта).

5. Большая емкость DRAM

В то время как DDR4 может увеличивать объем DRAM до 16 Гб в корпусе с одним кристаллом, DDR5 поддерживает до 32 Гб DRAM в корпусе с одним кристаллом.

DDR5 также имеет код исправления ошибок на одном кристалле, восстановление после упаковки, режим прозрачности ошибок и режимы циклической проверки избыточности чтения / записи.

Когда это будет доступно?

Стандарт DDR5 все еще разрабатывается JEDEC Solid State Technology Association. Независимый стандарт под названием LL-DDR5 (Low Power Double Data Rate 5) уже был опубликован в 2019 году.

Несколько технологических компаний уже анонсировали свой чип DDR5 RAM. SK Hynix, например, продемонстрировал свою первую оперативную память DDR5 в 2018 году. Она может выполнять 5200 мегатрансферов в секунду при напряжении 1,1 Вольт. Спустя 3 месяца компания анонсировала еще один чип, который может работать со скоростью 6400 МТ / с, наивысшей достижимой скоростью в соответствии со стандартом DDR5.

Сообщается, что Micron и Samsung также работают с модулями памяти DDR5, однако это может быть не совсем стандартная жалоба.

Есть большие шансы, что DDR5 сначала поступит в мобильные устройства (в форме LPDDR5) через Micron и Samsung. Они станут эталоном того, что мы можем ожидать от вариантов настольных компьютеров.

Переход технологии серверной DRAM

SK Hynix пытался предсказать, когда DDR5 станет полностью массовым. По их оценке, 25% всех продаж на рынке оперативной памяти будут представлены DDR5 в 2020 году и 44% к концу 2021 года.

Однако это лишь прогнозируемые цифры. Чтобы их можно было использовать в ноутбуках и настольных компьютерах, встроенные контроллеры процессоров AMD и Intel должны их поддерживать, и по состоянию на январь 2020 года ни одна из этих компаний не объявила о какой-либо поддержке DDR5.

Хотя микроархитектура процессора Intel Sapphire Rapids, как сообщается, будет поддерживать DDR5 SDRAM. Осложнения с производственным процессом 7 нм и 10 нм могут отодвинуть его выпуск не раньше 2021 года. С другой стороны, процессоры AMD Epyc третьего поколения по-прежнему будут использовать DDR4.

Стоит ли покупать?

Существует общее предположение, что существующие чипы DDR4 в конечном итоге будут переведены на DDR5. Но главный вопрос:стоит ли обновляться.

Когда DDR4 была впервые выпущена, ей удалось достичь только 2133 МТ / с. Самые быстрые микросхемы DDR3 того времени также предлагали 2133 МТ / с, а из-за их меньшей задержки и гораздо более жестких таймингов они работали лучше, чем DDR4.

Таким образом, разумно предположить, что первоначальное предложение DDR5 не даст таких хороших результатов, как самые быстрые чипы DDR4, доступные сегодня. Однако, в отличие от DDR5, DDR4 не будет улучшаться, поэтому постепенно DDR5 уйдет.

Прочтите:новый тип компьютерной памяти может заменить существующую оперативную память и флэш-накопители

Мы рекомендуем вам подождать до 2021 года. Будет интересно посмотреть, какие реальные улучшения может принести эта новая быстрая память.