DDR5-skillnader med DDR4

Om RAM-minne har låg kapacitet eller är långsam, kommer att sakta ner processorns och grafikkortets funktionerDet är därför det är så viktigt.

Under senare år har det mest använda minnet, både i datorer och mobiltelefoner, varit DDR4-minneDen kommer snart att börja ersättas av DDR5-minne, dubbelt så snabb, och med nya ytterligare funktioner.

Låt oss se Vad är DDR5-minne, vad nyheter bidraroch hur vi kan integrera det i våra enheter.

Det uppskattas att vi kommer att kunna använda det i vår Datorer i slutet av året, eller början av nästa, om halvledarkrisen tillåter det.

Utvecklingen av RAM och den nya DDR5:

SDRAM-minne

Minnet som används i datorer, mobiltelefoner, surfplattor etc. för att bearbeta den data som appar behöver kallas RAM-minne (Random Access Memory), Random Access Memory (Slumpmässigt åtkomstminne).

Dess främsta kännetecken är att det är ett flyktigt minne, det vill säga, lagrar endast data tillfälligt, medan enheten är påslagen och minnet är påslaget. När du stänger av den raderas informationen och RAM-minnet töms.

Det är en Random Access Memory Eftersom det är möjligt att komma åt all data som finns i minnet med samma hastighet, oavsett var den fysiskt finns på chipet.

Det finns många olika typer av RAM-minne: SRAM, NVRAM, MRAM, RDRAM, etc.

På datorer och mobiltelefoner moderna användningsområden SDRAM-minne, eller synkront dynamiskt RAM, dynamisk och synkron åtkomst-RAM.

Är synkron eftersom den synkroniseras med databussen för moderkort för att förbättra prestandan. Och det är dynamisk eftersom processorn kan allokera olika mängder minne till appar eller processer efter behov.

DDR4 SDRAM-minne

Modernt SDRAM-minne är av typen DDR, antingen Dubbel datahastighetDet kännetecknas av att minnet Den kan överföra data över två olika kanaler samtidigt, under en enda klockcykel. Detta system fördubblar prestandan. Det är därför minnesblock installeras i multiplar av två.

Det är inget nytt, eftersom det började användas för nästan 20 år sedan, det är därför minnet DDR-SDRAM har utvecklats: DDR, DDR2, DDR3, etc. Vissa märken kallar det istället för DDR2, DDR3, etc. PC2 antingen PC3, men de syftar på samma sak.

De ansluts till moderkortet dator genom en DIMM-kontakt, som har ett asymmetriskt urval, så att vi vet i vilken position RAM-minnet ska sättas in på kortet.

De RAM-hastighet Det mäts i Megaöverföringar per sekund (MT/sg), även om kommersiellt sett vanligtvis används megahertz eller MHz.

• DDR: Den nådde en hastighet på 266 MT/s och en strömförbrukning på 2,5 V. 184-pins DIMM-kontakt
• DDR2Hastighet: 400 MT/s och 1,8 V förbrukning. 240-stifts DIMM-kontakt
• DDR3Hastighet: 1 066 MT/s och 1,5 V förbrukning. 240-stifts DIMM-kontakt
• DDR4Hastighet: 3 200 MT/s och 1,2 V förbrukning. 288-stifts DIMM-kontakt

Som vi ser, Ju högre DDR-värde, desto snabbare minne och desto lägre förbrukning. så den värms upp mindre.

Den mest använda för närvarande, både på mobiltelefoner och datorer, är DDR4-minneDe tidigare anses vara föråldrade, men de säljs fortfarande till äldre datorer.

DDR4-hastighet och latens

Inom samma typ av minne av DDR3, DDR4, etc. finns det olika hastigheter och latenser. Det är viktigt att känna till dessa termer, eftersom de hjälper oss att jämföra dem med det nya DDR5-minnet.

Vi har sett hur minneshastighet mäts i megaöverföringar per sekund (MT/s), men i praktiken använder butikskataloger megahertz (MHz).

Således kan vi till exempel hitta DDR4 RAM-minnesmoduler på 2 400, 2 600, 3 000, 3 200, upp till 3 600 MHz. Ju snabbare desto bättre, men det är uppenbarligen också dyrare. Och moderkortet måste stödja de hastigheterna.

En annan mycket viktig information om datorns RAM-minne är latens.

RAM-minnesmoduler har tillhörande nummer, kallade tidpunkterTill exempel, 9-8-9-17Denna data indikerar prestandan för just dessa chip, mätt i nanosekunder.

Det viktigaste värdet kallas CAS- eller CL-latensCL-åtgärderna antalet klockcykler som RAM-minnet tar att tillhandahålla data till minneskontrollern, när det behövs. Ju lägre CL, desto bättre.

Inom DDR4-minne och inom samma hastighet, till exempel 3 600 MHz, ser du att moduler säljs med CL 16 eller CL 18, till exempel.

Ju lägre värde, desto snabbare minne, men också dyrare.

Observera att du inte kan jämföra olika generationer av DDR.

Till exempel DDR3-minne har lägre CL än DDR4, vilket i teorin är bättre, men det är mycket långsammare på andra områden, så det erbjuder fortfarande sämre prestanda än DDR4.

DDR5? Men finns inte GDDR6 redan?

De GDDR-minnen De är minnen för grafikkort (därav bokstaven G), och de har en annan arkitektur och funktion än huvud-RAM-minnet.

De har också en annan numrering. Faktum är att senaste generationens grafikkort De har grafik- eller videominne GDDR6Men som vi säger, det är en teknologi med olika mål, och kan inte likställas.

DDR4-minnesdata för jämförelse

Sammanfattningsvis är dessa relevanta uppgifter från minne DDR4 att jämföra med den nya DDR5:n:

• Hastighet upp till 3 200 MHz (standard) och en förbrukning på 1,2 V.
• 288-stifts DIMM-kontakt
• Kommersiellt, med hastigheter upp till 3 600 MHz
• CAS- eller CL-latens 14 eller högre

Den nya DDR5

Vi har redan den nödvändiga grunden för att kunna förstå Femte generationens DDR-minne, eller DDR5.

Den nya standarden började utvecklas 2018 av kommunen JEDEC, men den presenterades inte officiellt förrän den 14 juli 2020.

DDR5 utvecklades med målet att Dubbel bandbredd jämfört med DDR4-minne, med lägre strömförbrukningAllt detta samtidigt som latensen bibehålls.

Ett ambitiöst mål som har blivit verklighet.

Denna märkbara hastighetsökning är nödvändig eftersom CPU:er har fler och fler kärnor och trådar.

Vi har gått från processorer från 4 kärnor som har använts i åratal, till Processorer som redan har 8, 12, till och med 32 kärnor och 64 trådar, och var och en av dem gör anspråk på sin egen minnesbandbredd.

Modulernas täthet

DDR5-moduler upprätthåller 288 stift (kontakter) från föregående generation.

Chipsen är gjorda med 10 nanometer (nm) litografi, och består av fyra minnesbanker som i sin tur kan grupperas i grupper om åtta.

Två av förbättringarna som möjliggör ökad prestanda finns i datautbrottet och i minneskanalerna.

DDR5 fördubblar databurststorleken från 8 till 16. Nu finns det också Två oberoende 40-bitarskanaler per minnes-DIMM, medan DDR4 bara hade en kanal, 72 bitar.

Här kan vi se Schemat för DDR5-minnesmoduler, med tillstånd av Electricafundablogg:

Vi kan se de två oberoende kanalerna, till vänster och höger om kontroller minne (det blå jordfelsbrytarchippet).

Varje kanal kommer att ha 10 chip eller grupper av minnesbanker associerade med sig.

Andra lura att förbättra prestanda, saken är DDR5-minne har lyckats fyrdubbla antalet minneschip per modulDet är därför de bara kommer att säljas i moduler från 16 GBoch lämnar de populära 8GB-modulerna som används nu bakom sig.

Kom ihåg att detta minne använder två kanaler i en klockcykel och därför måste två minnesmoduler eller bankar installeras parallellt. Så lPC-minne från och med 2022 kommer att nå 32 eller 64 GB RAM, som standardvärden.

De är dock redan under utveckling. 64 och 128 GB modulerSå om några år kommer vi att ha persondatorer med upp till 512 GB RAM.

Det verkar galet, med tanke på att de flesta datorer nuförtiden körs på 8 eller 16 GB RAM.

DDR5-hastighet

Medan DDR4-minne når hastigheter på upp till 3 200 MT/s, DDR5-minne startar med en hastighet på 4 800 MT/s, vilket betyder att det är 1,87 gånger snabbare.

Och den kan nå upp till 6 400 ton/sk, även om det kommer att ta några år att nå denna maximala hastighet. Och det förväntas att den till och med kommer att överträffas.

DDR5-spänning

DDR4-minne arbetar vid 1,2 V, men DDR5 gör det vid 1,1VDet vill säga, den förbrukar lite mindre.

Det verkar inte vara någon större skillnad, men det är en enorm prestation med tanke på att det nästan fördubblar hastigheten.

DDR5-latens

Även om slutgiltiga latenser ännu inte har bekräftats för kommersiellt DDR5-minne, föreskriver standarden att Latensen kommer att vara lika med eller mycket lik den för DDR4-minnen.

Så vi kan vänta CAS-latenser runt CL-14 eller lite högre.

Nya funktioner

DDR5-minne gör inte det är bara snabbare med lägre förbrukning. Den debuterar också nya funktioner som inte fanns i DDR4.

En av dem är Utjämning av beslutsfeedback (DFE), vilket gör att minnets I/O-hastighet kan skalas, d.v.s. den är inte fast, för att förbättra bandbredd och prestanda.

En annan förbättring är att minnesmodulerna kan integreras spänningsregulatorer på själva minneskortet, för att öka hastigheten och minska brus. Men detta ökar priset avsevärt, och det kommer sannolikt bara att användas på servrar eller datorer. avancerad spelteknik premie.

Också De kommer att ha en PMIC (Power Management IC) integrerad i modulen, istället för i moderkort, så det blir lättare att överklocka.

DDR4 vs DDR5-tabell

För att ytterligare förtydliga dessa data jämförde vi de två generationernas tekniska egenskaper.

I den här tabellen har du den mest relevanta informationen.

Vi har sett hur det här nya minnet ser ut ur ett tekniskt perspektiv, men många förstår inte all denna data, så låt oss tolka den.

Vilka fördelar har DDR5-minne… förenklat?

DDR5-minne kommer att ge oss större moduler, med början på 16 GB. Det betyder att Datorer kommer att ha mer RAM-minne.

Om 1 eller 2 år kommer minimivärdet att vara 32 GB, och kommer snabbt att gå upp till 64, 128 och till och med 512 GB RAM.

Den högre hastigheten hos DDR5 kommer att göra de spel och applikationer körs snabbare, särskilt datorer med en processor med många kärnor.

Slutligen, Den värms upp mindre och förbrukar mindre än DDR4, en fördel i designen av framtida datorer.

LPDDR5 för bärbara datorer och surfplattor

De mobila enheter utrustade med ett batteri använder de en variant av DDR5-minne som kallas LPDDR5.

Prefixet LP betyder Låg strömförbrukning eller låg förbrukningDet är ett lättare minne, något långsammare, men också med lägre förbrukning och värme.

Det är olika standarder som, liksom GDDR6-grafikminnet vi har diskuterat, följer olika numreringar. Minnet LPDDR5 och dess variant LPDDR5X De har varit till salu i nästan ett år nu, till exempel på mobiltelefoner. Samsung Galaxy S21.

LPDDR5 når hastigheter på upp till 6 400 Mbps, och LPDDR5X-varianten når 8 533 Mbps.

När kommer de att finnas till salu?

SK Hynix hade redan experimentella DDR5-chip som kördes med 6400 MT/s, det maximala som standarden tillåter, år 2019.

Han första chips DDR5 SDRAM till salu marknadsfördes den av sig själv SK Hynix, i oktober förra året. Sedan dess har andra varumärken, som till exempel SamsungPNY och Micron har meddelat att de kommer att ha kommersiella DDR5-minnesmoduler i slutet av året.

PNY, till exempel, kommer att lägga sina PNY XLR8-minnesmoduler med en storlek på 16 GB, vid 4 800 MHz och en spänning på 1,1 V.

De kommer förmodligen att få stöd av nästa generation av Intel Alder Lake-processorer (12:e generationen) och AMD Zen3+ och Zen4, som kommer att säljas i början av nästa år.

Fontän:Datorhoy