DDR4 против DDR5: 6 отличий между поколениями RAM

Когда появится оперативная память DDR5? Она уже здесь. В процессоре ядра 12-го поколения Intel полагается на память DDR5. Производитель микросхем придерживается двойного подхода. Материнские платы на чипсете Z690 предлагаются в вариантах с оперативной памятью DDR4 и DDR5. У тех, кто заинтересован в создании игрового ПК с Alder Lake, возникает вопрос, на что им следует положиться: на испытанную и недорогую DDR4 или совершенно новую DDR5? Мы покажем вам шесть отличий и расскажем, что они делают.

1. ОЗУ DDR5 обеспечивает более высокую пропускную способность, чем DDR4.

Выпуск основной памяти DDR5 был важен, потому что технология DDR4 уже достигла своих пределов: планки памяти с 3,2 Гбит/с при тактовой частоте 1,6 ГГц сертифицированы JEDEC. Производители памяти также предлагают чрезвычайно разогнанные комплекты оперативной памяти с частотой более 5000 МГц. Благодаря сохраненным профилям OC они работают при значительно более высоких напряжениях и с меньшими задержками и, в свою очередь, предлагают чрезвычайно высокую пропускную способность 5 Гбит/с и более.

DDR5 предлагает увеличение пропускной способности как минимум на 50% до 4,8 Гбит/с. Тем временем, однако, производители памяти также предлагают комплекты оперативной памяти с XMP 3.0 и скоростью передачи данных от 5200 МГц (также называемой MT/s для памяти DDR) до 6000 МГц. Уже анонсирована даже DDR5-7000. Первые бары с XMP 3.0 уже находятся в разработке. Память DDR5 в настоящее время находится в зачаточном состоянии и предлагает большой потенциал для развития. В будущем новый стандарт хранения будет увеличен до скорости передачи данных 8,4 Гбит/с.

Чтобы сделать это возможным, новые функции, такие как интеграция обратной связи по решению (DFE) в DDR5, обеспечивают более высокие скорости ввода-вывода и скорости передачи данных.

2. Более низкое энергопотребление благодаря более низкому напряжению.

Вторым важным изменением по сравнению с DDR4 является снижение рабочего напряжения (VDD), что приводит к снижению энергопотребления. DRAM, буферные микросхемы, часы и буферы данных используют меньше напряжения с DDR5. По сравнению с памятью DDR4 это значение падает с 1,2 В до 1,1 В. Шина CA переходит с SSTL на PODL (логика псевдо-открытого стока). Это устраняет необходимость в дополнительной шине напряжения, потребляющей статическое электричество.

3. Память DDR5 имеет новую архитектуру блока питания.

Третье и самое важное изменение касается архитектуры питания. В модулях DDR5 DIMM управление питанием переносится с материнской платы на сам модуль памяти. Модули DDR5 DIMM оснащены микросхемой управления питанием 12 В (PMIC) на DIMM. Это позволяет лучше отрегулировать силовую нагрузку системы. PMIC распределяет напряжение VDD 1,1 В. За счет лучшего управления источником питания на DIMM улучшается целостность сигнала и снижается шум.

4. Сравнение канальной архитектуры DDR5 и DDR4.

Еще одно важное изменение в DDR5 - это новая архитектура канала DIMM: модули DDR4 DIMM имеют 72-битную шину, состоящую из 64 битов данных и восьми битов ECC. С DDR5 каждый DIMM будет иметь два канала. Каждый из этих каналов имеет ширину 40 бит: 32 бита данных с восемью битами ECC. Хотя ширина данных остается прежней (всего 64 бита), эффективность доступа к памяти повышается за счет двух меньших независимых каналов. Используя DDR5, вы не только получаете выгоду от чистого увеличения скорости за счет увеличения скорости передачи данных в секунду, но и еще больше усиливаете эффект за счет повышения эффективности.

В архитектуре DDR5 DIMM левая и правая стороны модуля DIMM обслуживаются независимым 40-битным каналом и совместно используют УЗО. В случае DDR4 УЗО обеспечивает два выходных тактовых сигнала на каждую сторону. С другой стороны, с DDR5 RCD обеспечивает четыре выходных тактовых сигнала на каждую сторону. С модулями DIMM с наивысшей плотностью и модулями DRAM x4 каждая группа из 5 модулей DRAM (одноранговая, полуканальная) получает свои собственные независимые часы.

Тот факт, что каждый ранг и каждый полуканал получают независимые часы, улучшает целостность сигнала. Это, в свою очередь, устраняет проблему более низкого запаса шума, возникающую в результате снижения значения VDD.

5. ОЗУ DDR5 предлагает значительно увеличенную длину пакета.

Длина пакета - это количество пакетов, используемых при передаче данных. Эти всплески происходят с эффективной скоростью передачи данных. Здесь тоже многое изменилось: с DDR4 длина пакета составляет четыре, а длина пакета - восемь. В DDR5 интервал прерывания и длина пакета увеличены до восьми и шестнадцати, чтобы увеличить полезную нагрузку пакета.

При длине пакета в шестнадцать (BL16) один пакет может получить доступ к 64 байтам данных, что является типичным размером строки кэша ЦП. Можно использовать только один из двух независимых каналов. Это обеспечивает значительное улучшение одновременности и, при использовании двух каналов, большую эффективность памяти.

6. DDR5 поддерживает модули памяти большей емкости.

DDR5 поддерживает устройства DRAM с большей емкостью, чем DDR4. С модулями DIMM с буферной микросхемой DDR5 можно использовать модули DRAM с плотностью до 64 Гбит в корпусе с одним кристаллом. Для сравнения, DDR4 предлагает максимум 16 Гбит DRAM в корпусе с одним кристаллом (SDP). DDR5 предлагает такие функции, как ECC на кристалле, режим прозрачности ошибок, восстановление после упаковки, а также режимы чтения и записи CRC для поддержки DRAM с большей емкостью.

Отдельные микросхемы памяти большей емкости, в свою очередь, позволяют производить модули памяти большей емкости. 32 ГБ на планку было возможно с DDR4, с DDR5 это будет 128 ГБ на планку памяти. Обычные настольные ПК могут быть оснащены четырьмя банками памяти с объемом оперативной памяти до 512 ГБ. Платформы HEDT с восемью банками памяти смогут использовать целый терабайт. Границы возможного также изменятся в зависимости от ОЗУ сервера: здесь терабайт должен уместиться на одной планке DDR5.

Вывод

Но до этого еще далеко. Различия по-прежнему неоднозначны. Таким образом, от сценария приложения во многом зависит, стоит ли для вас память DDR5 уже сегодня. На данный момент это вопрос предпочтений: первые пользователи могут быстро проникнуться энтузиазмом по поводу новых технологий, а те, кому нужно самое быстрое и новейшее оборудование, теперь могут использовать DDR5.

Однако в настоящее время ничего нельзя сказать против системы Alder Lake с DDR4. Особенно в сочетании с i5-12600K можно построить мощный игровой ПК, а бюджет сместить в сторону видеокарты. Текущие процессоры AMD Ryzen также полагаются на память DDR4 и обеспечивают отличную производительность в играх и рабочих моментах.
Новые Старые