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DDR5 RAM 究竟是什么?功能和可用性

DDR5(双倍数据速率 5 的缩写)是 SDRAM(同步动态随机存取存储器)的下一代标准。它旨在提供比其前身 DDR4 更高的性能,同时消耗更少的功率。

下面,我们讨论了有关最新内存到达的一些最常见问题。 DDR5有多快?与 DDR4 RAM 相比,它有哪些优势?什么时候上架?

但让我们从一个基本问题开始:为什么我们需要 DDR5 RAM?

借助第三代 Zen 2 Ryzen 处理器,AMD 发布了全新架构,改进了内核数量、时钟速度和每时钟指令数。公司将6核处理器放在中端,12核放在高端。

2019 年,AMD 发布了 16 核 Ryzen 9 3900x 和 3950X CPU,线程数是其竞争对手 Intel i9-9900 系列芯片的两倍。

每核带宽自 2018 年以来一直在下降 |信用:美光

如果我们的台式机要跟上 Intel 和 AMD 的核心战争,我们将需要显着增加每个核心的内存带宽。

DDR5 与 DDR4:改进

以下是对 DDR5 RAM 进行的五个最重要的规范改进 –

功能 DDR4 DDR5
速度 1600 到 3200 MT/s 数据速率

0.8 至 1.6 GHz 时钟频率

3200 到 6400 MT/s 数据速率

1.6 至 3.2 GHz 时钟频率

I/O 电压 1.2 V 1.1 V
通道架构 72位数据通道(64个数据+8个ECC)

每个 DIMM 1 个通道

40位数据通道(32个数据+8个ECC)

每个 DIMM 2 个通道

突发长度 8 16
Dram 尺寸 16 GB 32 GB

1.速度更快

DDR4 支持的最大数据速率为每秒 3,200 兆次传输 (MT/s),而 DDR5 以 3,200 MT/s 起步,可扩展至 6,400 MT/s。

与 DDR4-3200 RAM 相比,DDR5-3200 将提供 36% 以上的带宽。更高速度的 DDR5 (4800 Mhz) 将比 DDR4 提供的速度快两倍。

阅读:世界上最快的光学 RAM,可存储光而不是电

2.低工作电压

DDR5 中的 DRAM 和缓冲芯片注册时钟驱动器使用 1.1 伏特,而 DDR4 以 1.2 伏特运行。降低工作电压至关重要,尤其是对于智能手机和平板电脑等电池供电设备。

3.新的电源和通道架构

在 DDR5 RAM 中,电源管理已从主板转移到双列直插式内存模块 (DIMM) 本身。 12V电源管理IC分配1.1V工作电压供应,提高系统电源负载粒度。

通道架构也发生了变化。 DDR4 缓冲芯片有一个包含 64 个数据位和 8 个 ECC(纠错码)位的 72 位总线,而 DDR5 DIMM 支持两个 40 位通道,每个通道由 32 个数据位和 8 个 ECC 位组成。

虽然两个内存的数据宽度相同(总共 64 位),但 DDR5 中两个较小的独立通道提高了内存访问效率。

更具体地说,DDR5 DIMM 的每一侧都由一个独立的 40 位宽通道提供服务。双方共享注册时钟驱动器 (RCD),为每一侧提供四个输出时钟。而在 DDR4 中,RCD 为每一侧提供两个输出时钟。

两个 40 位通道都包含 32 位数据,这些数据进一步细分为四个 8 位通道。 RCD 为每个通道提供独立的时钟信号,从而提高信号完整性。

4.更长的突发车道

DDR4 中的突发长度为 8。但是,为了增加DDR5中的突发负载,其突发长度将扩展到16个。这将使单个突发访问传统的 CPU 缓存行大小(64 字节)。

5.更高的 DRAM 容量

DDR4 在单芯片封装中最高可支持 16 Gb DRAM,而 DDR5 在单芯片封装中可支持高达 32 Gb DRAM。

DDR5还具有单芯片纠错码、封装后修复、错误透明模式和读/写循环冗余校验模式。

什么时候上市?

DDR5 标准仍在由 JEDEC 固态技术协会制定。一项名为 LL-DDR5(低功耗双倍数据速率 5)的独立标准已于 2019 年发布。

一些科技公司已经宣布了他们的 DDR5 RAM 芯片。例如,SK 海力士在 2018 年展示了其首款 DDR5 RAM。它可以在 1.1 伏特下每秒执行 5,200 兆次传输。 3 个月后,该公司又发布了另一款可以执行 6400 MT/s 的芯片,这是 DDR5 标准可达到的最高速度。

据报道,美光和三星也正在使用 DDR5 内存模块,但是,这些可能并不完全符合标准。

DDR5 很有可能首先通过美光和三星进入移动设备(以 LPDDR5 的形式)。它们将为我们对台式机变体的预期设定一个基准。

服务器DRAM技术转型

SK 海力士试图预测 DDR5 何时会成为完全主流。据他们估计,2020 年 DDR5 将占 RAM 市场总销量的 25%,到 2021 年底将占 44%。

然而,这些只是预测数字。要在笔记本电脑和台式机上使用,AMD 和英特尔 CPU 的集成控制器必须支持它,截至 2020 年 1 月,这些公司都没有宣布对 DDR5 的任何类型的支持。

尽管据报道英特尔的 Sapphire Rapids CPU 微架构将支持 DDR5 SDRAM。 7 纳米和 10 纳米制造工艺的复杂性可能最早将其发布推迟到 2021 年。另一方面,AMD的第三代Epyc CPU仍将使用DDR4。

值得购买吗?

普遍假设现有的 DDR4 芯片最终会迁移到 DDR5。但主要问题是:是否值得升级。

DDR4 首次发布时,仅能达到 2,133 MT/s。当时最快的 DDR3 芯片也提供 2,133 MT/s 的速度,并且由于它们的延迟更低且时序更紧凑,因此它们的性能优于 DDR4。

因此可以合理地假设最初的 DDR5 产品无法提供与当今最快的 DDR4 芯片一样好的结果。但是和DDR5不同,DDR4不会继续提升,所以DDR5会逐渐拉开。

阅读:新型计算机内存可以取代现有的 RAM 和闪存驱动器

我们建议您等到 2021 年。看看这种新的快速存储器可以带来什么样的现实改进将会很有趣。


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