Всё что вы хотели знать о DDR5

0
636
Справка о DDR5

Мы предлагаем Вам вспомнить всё самое важное и интересное про новый стандарт памяти DDR5 за последние несколько лет, так как уже совсем скоро память нового поколения может появиться на прилавках магазинов электроники.

В апреле 2017 года организация JEDEC анонсировала старт разработки стандарта памяти нового поколения — DDR5 (ссылка на источник), в 2018 компании Cadence и Micron провели первую публичную демонстрацию работы модулей нового поколения, а в июле 2020 года JEDEC выпустила стандарт JESD79-5 (ссылка на источник) определяющий характеристики новой памяти.

В 2020 компания Micron  начала производство микросхем памяти DRAM по стандарту JESD79-5. В 2021 компания Micron начала поставлять микросхемы памяти своим клиентам, а также производство модулей памяти под собственным дочерним брендом Crucial, к ней  также присоединились китайские производители Asgard, Jiahe Jinwei и Netac, в мае к ним присоединились компании Kingston и Corsair

В двух словах про DDR5 (перевод информации с сайта JEDEC.org):

Память DDR5 была разработана для удовлетворения растущих потребностей в эффективной производительности в широком спектре приложений, включая клиентские системы и высокопроизводительные сервера. В DDR5 реализуется технология памяти, которая использует и расширяет отраслевые ноу-хау и опыт разработки предыдущих модулей памяти DDR.

Стандарт разработан для обеспечения возможности масштабирования производительности памяти без снижения эффективности канала на более высоких скоростях, что было достигнуто за счет удвоения длины пакета до BL16 и количества модулей памяти с 16 до 32. Эта революционная архитектура обеспечивает лучшую эффективность канала и более высокую производительность на уровне приложений. Это позволит продолжить развитие вычислительных систем следующего поколения. Кроме того, DDR5 DIMM имеет два 40-битных полностью независимых подканала в одном модуле для повышения эффективности и надежности.

Новые функции, такие как DFE (Decision Feedback Equalization — что можно перевести как: “Выравнивание обратной связи при принятии решения”), позволяют масштабировать скорость ввода-вывода для увеличения пропускной способности и повышения производительности.

Шина без DFE (слева) и шина с DFE (справа)
Шина без DFE (слева) и шина с DFE (справа)

DDR5 поддерживает вдвое большую пропускную способность по сравнению со своим предшественником — DDR4, и, как ожидается, будет запущена в производство с начальной скоростью 4,8 Гбит/с (на 50% выше, чем у DDR4 со скоростью 3,2 Гбит/с в последних модулях).

Существенный прирост пропускной способности удалось достичь за счет адресации по двум каналам. DDR4 подключение выполняется по одному 64-битному каналу. DDR5 работает по двум 32-битным (2x 40-бит с ECC) каналам, что в свою очередь позволяет удвоить количество параллельных операций.

Всё что вы хотели знать о DDR5

В качестве дополнительных возможностей DDR5 можно выделить:

  • Функцию обновления на уровне чипа: по сравнению с DDR4 обновление каждого модуля памяти уменьшает задержку всего устройства на скорости в 16 Гбит/с. Самостоятельное обновление одного и того же модуля обеспечивает лучшую производительность, позволяя некоторым модулям обновляться, пока другие используются.
    DDR 5 - Функция обновления на уровне чипа
  • Повышенная энергоэффективность благодаря уменьшению Vdd с 1,2 до 1,1 В по сравнению с DDR4.
  • Использование спецификации MIPI Alliance I3C Basic для шины управления системой.
  • Стабилизатор напряжения, помещенный на уровень модуля в конструкции DIMM, обеспечивает масштабируемость с повышением потребления по мере необходимости, а также лучший допуск по напряжению для повышения производительности DRAM и возможность дальнейшего снижения энергопотребления.

Всё что вы хотели знать о DDR5

Со слов Уксонг Канг (руководителя отдела планирования продуктов DRAM в SK hynix, одном из членов JEDEC):

 “DDR5 будет началом новой эволюционной эпохи, ориентированной на данные, и будет играть ключевую роль в 4-й промышленной революции”. (Цитата взята с сайта Jedec.org)

Теперь весь процесс всемирного апгрейда памяти упирается в два вопроса: 

  1. Когда на рынке появятся процессоры способные работать с DDR5 (например Intel Alder Lake) (ссылка на источник и источник №2) или AMD EPYC (Genoa) (ссылка на источник) и Intel Xeon (Sapphire Rapids) (ссылка на источник).
  2. А стоит ли вообще обновлять память сразу после её выхода на рынок?(ссылка на источник)

Полезные статьи про DDR5 c Habr: