Появление DDR5 открывает двери для более высоких уровней производительности, но ранние производственные проблемы привели к дефициту и ценообразованию на уровне скальпера. Тем не менее, цены на DDR5 в конечном итоге упадут до чего-то, напоминающего разумную сумму, и когда это произойдет, вам нужно будет определить, стоит ли переходить на один из лучших доступных комплектов оперативной памяти. Но, конечно, вы также должны определить, есть ли достаточно большой прирост производительности, чтобы оправдать обновление.
DDR5 поставляется со многими обещаниями, но одним из его наиболее важных преимуществ является более высокий уровень пропускной способности, который он может передавать процессорам с тоннами ядер. Пропускная способность памяти становится все более важной, поскольку современные чипы могут достигать до 16 ядер для основных ПК, но здравый смысл заключается в том, что новое оборудование может испытывать трудности по сравнению с оборудованием, у которого было достаточно времени для созревания. Например, DDR4 первого поколения не могла конкурировать с лучшей DDR3 в то время, и многие задаются вопросом, повторится ли история с DDR5.
Мы проверим детали ниже, чтобы увидеть различия в спецификациях, а затем углубимся в тестирование, чтобы увидеть, где каждый тип памяти является наиболее эффективным.
DDR5 против DDR4 Технические характеристики
Стандарт памяти DDR5 обещает нам будущее более плотных карт памяти, что в конечном итоге приравнивается к большему объему памяти в вашей системе. DDR4 остановилась на 16-гигабитных чипах памяти, но DDR5 может использовать до 64-гигабитных чипов памяти. Последний также поддерживает стекирование кристаллов с восемью кристаллами на чипе, что означает, что DDR5 может достигать 2 ТБ на модуль. Это будет для серверов, которые поставляются с LRDIMM. DDR5, вероятно, остановится на уровне 128 ГБ на флешку на основном рынке. Однако эта плотность все еще далека от горизонта, поскольку первоначальные модули памяти DDR5 используют 16-гигабитные чипы памяти, поэтому в ближайшей перспективе мы увидим максимальную емкость укротителя в 32 ГБ.
Если мы посмотрим на спецификацию JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council), скорости передачи данных DDR4 варьируются от DDR4-1600 до DDR4-3200. Поэтому легко думать о DDR5 как о продолжении DDR4, поскольку DDR5 начинается с DDR5-3200 и охватывает до DDR5-6400.
Однако, оглядываясь на начало эры DDR4, память DDR4-1600 так и не стала вещью. Вместо этого DDR4-2133 послужила базовым показателем для DDR4. DDR5 следует аналогичной схеме. Хотя JEDEC установил скорость передачи данных на уровне DDR5-3200, отправной точкой для многих, если не для всех, основных продуктов DDR5 является DDR5-4800.
В отличие от последнего перехода с DDR3 на DDR4, DDR5 не имеет больше контактов, чем его предшественник. Вместо этого DDR5 сохраняет компоновку с 288 контактами, но распиновки отличаются. В результате положение выемки изменилось и поможет предотвратить попытки менее опытных пользователей вставить модуль памяти DDR5 в слот DDR4, или наоборот. Однако это лишь небольшое изменение. Настоящее устройство, меняющее правила игры, находится на архитектурном уровне, который вы не видите снаружи dimm.
Модули памяти DDR4 имеют один 64-разрядный канал (72-разрядный, если принять во внимание ECC). Напротив, модули памяти DDR5 поставляются с двумя независимыми 32-битными каналами (40-битные с ECC). JEDEC также удвоил длину пакета с восьми байт (BL8) до 16 байт (BL16). Обновления, как упоминалось ранее, повышают эффективность и уменьшают задержку доступа к данным. При установке с двумя модулями DIMM это преобразование по существу превращает DDR5 в 4 x 32-разрядную конфигурацию, а не в обычную конфигурацию 2 x 64-bit на DDR4.
Чтобы продолжить стремление к повышению энергоэффективности, DDR5 имеет рабочее напряжение 1,1 В, по сравнению с 1,2 В dDR4. Тем не менее, единственные комплекты памяти, которые вы найдете при 1,1 В, соответствуют таймингам JEDEC. Например, стандартное рабочее напряжение для DDR4 составляет 1,2 В, но разогнанные комплекты памяти или комплекты памяти с более высокой емкостью с более жесткими таймингами более требовательны к напряжению. Подобно тому, как мы видели, как DDR4 масштабируется до DDR4-5000 при 1,6 В, DDR5, скорее всего, также поднимется по лестнице напряжения. Это не соревнование, но 1,35 В - это самая высокая DDR5, которая зашла далеко (DDR5-6800).
Расширение Intel Extreme Memory Profile (XMP) развивается вместе с DDR4, поэтому теперь у нас есть третья итерация XMP. Итак, что же изменилось с XMP 3.0? Ну, теперь есть до пяти профилей XMP, и пользователи могут изменять и сохранять два пользовательских профиля XMP непосредственно на SPD.
DDR5 также знаменует собой радикальное изменение в регулировании напряжения. Материнская плата больше не отвечает за регулирование напряжения, поскольку модули памяти имеют ИС управления питанием (PMIC). (12 В на модулях DIMM серверного уровня и 5 В на основных модулях DIMM.)
PMIC принимает вход 5 В от материнской платы и преобразует его в пригодные для использования напряжения напряжения, состоящие из VDD (1,1 В), VDDQ (1,1) и VPP (1,8
В). PMIC помогает улучшить регулирование напряжения и целостность сигнала, а также уменьшить шум. Однако изменение является обоюдоострым мечом. Стабилизатор напряжения на модуле памяти DDR5 помогает снизить стоимость материнской платы и сложность проектирования, но в конечном итоге переносит стоимость на модули памяти. Это также делает DDR5 зависимой от поставок чипов PMIC, и продолжающийся дефицит PMIC является основной причиной нехватки DDR5.
В дополнение к более высокой пропускной способности и улучшенному энергопотреблению, DDR5 также предложит более высокую емкость на модуль памяти. Плотность памяти и банки идут рука об руку. Когда вы увеличиваете плотность, вы также должны увеличить количество банков, чтобы вместить дополнительную емкость. DDR5 имеет 32-банковскую структуру, разделенную на восемь групп. Для сравнения, 16-банковская система DDR4 имеет четыре группы. Есть еще четыре банка на группу - это не изменилось. Увеличение с 16 до 32 банков позволяет последовательно открывать больше страниц. DDR5 также имеет функцию обновления того же банка (SBRF), что позволяет обновлять один банк на группу вместо всех банков.
On-die ECC (ODECC) является еще одной из критических особенностей спецификации DDR5, но ее не следует путать со стандартной ECC. Производители обращаются к меньшим узлам, чтобы увеличить плотность чипов памяти, и работа ECC на кристалле заключается в исправлении потенциальных ошибок внутри этих чипов для повышения надежности. К сожалению, защита ограничена массивами памяти внутри чипов — данные сами по себе, как только они выходят за пределы DIMM. On-die ECC не обеспечивает никакой защиты передаваемых данных, поэтому on-die ECC не является надлежащей реализацией ECC.
Можно поставить под сомнение полезность ECC, поскольку ошибки более заметны, когда данные перемещаются по шине памяти.
Кроме того, ECC на кристалле требует дополнительной емкости для хранения паритета, что представляет собой еще одну дополнительную стоимость DDR5 (в дополнение к PMIC). On-die ECC не является заменой стандартному ECC, но клиенты будут использовать оба в унисон в серверной или корпоративной среде.
Все о пропускной способности
По сравнению с базовым уровнем, DDR5-4800 C40 обеспечил на 112% большую пропускную способность, чем DDR4-2133 C15, и на 46% больше, чем DDR4-3200 C22. Против DDR4-4000 C16 была 19% маржа в пользу DDR5-4800 C40. DDR5-6400 C36 является лучшей конфигурацией из лота — она всего 26,43 Гбит/с стеснялась достичь отметки в 100 Гбит/с в Sandra 2021.
В то время как пропускная способность значительно улучшилась с DDR5, задержка ухудшилась. Это соответствует ожиданиям, потому что DDR5 имеет более свободные сроки. Даже заурядная DDR4-2133 C15 была на 5% быстрее, чем DDR5-4800 C40. Маржа подскочила до 17% с DDR4-3200 C22.
Нам пришлось набрать скорость передачи данных до DDR5-6400 C36, чтобы сравняться с DDR4-3200 C22 с точки зрения задержки. Между тем, DDR4-4000 C16 был на 13% быстрее, чем DDR4-6400 C36.
Ключевые выводы
DDR5 работает быстро, но только в некоторых рабочих нагрузках. С одной стороны, наши тесты показали, что конкретные задачи существенно выиграли от DDR5, и вы можете ожидать двузначного прироста производительности. Однако некоторые рабочие нагрузки были безразличны к DDR5 или показали минимальное улучшение производительности. Поэтому следует определить тип рабочих нагрузок, используемых в системе, и решить, стоит ли вкладывать средства в память DDR5.
Не покупайте DDR5 для игр. Повышение производительности есть, но оно не требует обновления. Да, DDR5 помогает улучшить частоту кадров, но вы также должны держать свои ожидания под контролем. Поэтому, если вы не хардкорный геймер, которому не нравится знать, что вы оставляете производительность на столе, вы не должны брать DDR5.
DDR5 имеет большую перспективность. Тем не менее, производители не прозвенели предсмертным звоном DDR4. Нельзя отрицать, что следующие поколения процессоров в конечном итоге откажутся от поддержки DDR4. Обновление до комплекта памяти DDR5 сегодня означает, что вы можете повторно использовать его для будущих платформ. Недостатком является то, что DDR5 все еще мокрая за ушами, поэтому в будущем будут лучшие предложения.
#ddr5 #ddr4 #оперативная память #компьютерное железо #компьютеры
