Wat is DDR5 RAM precies? Functies en beschikbaarheid

DDR5 (afkorting van Double Data Rate 5) is de volgende generatie standaard voor SDRAM (Synchronous Dynamic Random-Access Memory). Het is ontworpen om veel hogere prestaties te leveren terwijl het minder stroom verbruikt dan zijn voorganger DDR4.

Hieronder hebben we enkele van de meest voorkomende vragen behandeld met betrekking tot de nieuwste geheugenaankomst. Hoe snel is DDR5? Wat zijn de voordelen ten opzichte van DDR4 RAM? Wanneer zal het beschikbaar zijn?

Maar laten we beginnen met een basisvraag:waarom hebben we DDR5 RAM nodig?

Met de 3e generatie Zen 2 Ryzen-processors heeft AMD een geheel nieuwe architectuur uitgebracht met verbeteringen in het aantal cores, kloksnelheid en instructie per klok. Het bedrijf heeft 6-coreprocessors in het middensegment en 12-cores in het hogere segment geplaatst.

In 2019 bracht AMD 16-core Ryzen 9 3900x en 3950X CPU's uit, waarmee het aantal threads van de concurrent Intel i9-9900-serie chips verdubbelde.

Bandbreedte per core neemt af sinds 2018 | Tegoed:Micron 

Als onze desktops de kernoorlog van Intel en AMD willen bijhouden, moeten we de geheugenbandbreedte per kern aanzienlijk vergroten.

DDR5 versus DDR4:verbeteringen

Hieronder volgen de vijf belangrijkste verbeteringen in de specificaties van DDR5 RAM -

1. Meer snelheid

Terwijl DDR4 een maximale gegevenssnelheid van 3.200 megatransfers per seconde (MT/sec) ondersteunt, begint DDR5 met 3.200 MT/sec en kan worden opgeschaald tot 6.400 MT/sec.

Vergeleken met DDR4-3200 RAM biedt DDR5-3200 36% meer bandbreedte. DDR5 met hogere snelheid (4800 Mhz) is twee keer sneller dan wat DDR4 te bieden heeft.

Lezen:'s Werelds snelste optische RAM die licht opslaat in plaats van elektriciteit

2. Lage bedrijfsspanning

De DRAM- en bufferchip-registratieklokstuurprogramma in DDR5 gebruiken 1,1 volt, terwijl DDR4 op 1,2 volt werkt. De afname van de bedrijfsspanning is cruciaal, vooral voor apparaten die op batterijen werken, zoals smartphones en tablets.

3. Nieuwe kracht- en kanaalarchitectuur 

In DDR5 RAM is het energiebeheer verplaatst van het moederbord naar de dual in-line memory module (DIMM) zelf. Het 12-volt stroombeheer-IC verdeelt de 1,1-volt bedrijfsspanning, waardoor de granulariteit van de systeemstroombelasting wordt verbeterd.

Ook de kanaalarchitectuur is gewijzigd. Terwijl DDR4-bufferchips een 72-bits bus hebben met 64 databits en 8 ECC-bits (error-correcting code), ondersteunen DDR5 DIMM's twee 40-bits kanalen, elk bestaande uit 32 databits en 8 ECC-bits.

Hoewel beide geheugens dezelfde gegevensbreedte hebben (in totaal 64 bits), verbeteren de twee kleinere onafhankelijke kanalen in DDR5 de efficiëntie van de geheugentoegang.

Meer specifiek wordt elke kant van de DDR5 DIMM bediend door een onafhankelijk 40-bits breed kanaal. Beide partijen delen de Registering Clock Driver (RCD) die vier uitgangsklokken aan elke kant levert. Terwijl in DDR4 de aardlekschakelaar twee uitgangsklokken aan elke kant levert.

Beide 40-bits kanalen bevatten 32-bits gegevens die verder zijn onderverdeeld in vier 8-bits rijstroken. De aardlekschakelaar levert onafhankelijke kloksignalen aan elk van deze banen, waardoor de signaalintegriteit wordt verbeterd.

4. Langere Burst Lane 

De burst-lengte in DDR4 is acht. Om de burst-payload in DDR5 te vergroten, wordt de burst-lengte echter verlengd tot zestien. Hierdoor krijgt een enkele burst toegang tot de traditionele CPU-cacheregelgrootte (64 bytes).

5. Hogere DRAM-capaciteit 

Terwijl DDR4 tot 16 Gb DRAM kan gaan in een single-die-pakket, ondersteunt DDR5 tot 32 Gb DRAM's in een single-die-pakket.

DDR5 biedt ook foutcorrigerende code met één matrijs, reparatie na het pakket, fouttransparantiemodus en lees-/schrijfmodi voor cyclische redundantiecontrole.

Wanneer zal het beschikbaar zijn?

De DDR5-standaard wordt nog steeds opgesteld door JEDEC Solid State Technology Association. Een onafhankelijke standaard genaamd LL-DDR5 (Low Power Double Data Rate 5) is al gepubliceerd in 2019.

Een paar techbedrijven hebben hun DDR5 RAM-chip al aangekondigd. Zo toonde SK Hynix in 2018 zijn eerste DDR5 RAM. Het kan 5.200 megatransfers per seconde uitvoeren bij 1,1 Volt. Drie maanden later kondigde het bedrijf een andere chip aan die 6400 MT/sec zou kunnen halen, de hoogst haalbare snelheid volgens de DDR5-standaard.

Micron en Samsung zouden ook met DDR5-geheugenmodules werken, maar dat is misschien niet helemaal een standaardklacht.

De kans is groot dat DDR5 eerst via Micron en Samsung op mobiele apparaten (in de vorm van LPDDR5) terechtkomt. Ze zullen een maatstaf bepalen voor wat we kunnen verwachten voor de variaties van desktops.

Overgang van server DRAM-technologie 

SK Hynix probeerde te voorspellen wanneer DDR5 volledig mainstream zal worden. Volgens hun schatting zal 25% van alle RAM-marktverkopen worden vertegenwoordigd door DDR5 in 2020 en 44% tegen het einde van 2021.

Dit zijn echter slechts voorspelde cijfers. Om bruikbaar te zijn in laptops en desktops, zullen de geïntegreerde controllers van AMD's en Intel's CPU dit moeten ondersteunen, en vanaf januari 2020 heeft geen van deze bedrijven enige vorm van ondersteuning voor DDR5 aangekondigd.

Hoewel Intel's Sapphire Rapids CPU-microarchitectuur naar verluidt DDR5 SDRAM zal ondersteunen. Complicaties met het fabricageproces van 7 nm en 10 nm kunnen de release op zijn vroegst tot 2021 terugdringen. AMD's Epyc CPU's van de derde generatie zullen daarentegen nog steeds DDR4 gebruiken.

Is het de moeite waard om te kopen?

Er is een algemene veronderstelling dat bestaande DDR4-chips uiteindelijk zullen worden gemigreerd naar DDR5. Maar de belangrijkste vraag is:is het de moeite waard om te upgraden.

Toen DDR4 voor het eerst werd uitgebracht, behaalde het slechts 2.133 MT/sec. De snelste DDR3-chips van die tijd boden ook 2.133 MT/sec, en vanwege hun lagere latentie en veel strakkere timing presteerden ze beter dan DDR4.

Het is dus redelijk om aan te nemen dat het oorspronkelijke DDR5-aanbod niet zo goede resultaten zal opleveren als de snelste DDR4-chips die momenteel beschikbaar zijn. In tegenstelling tot DDR5 zal DDR4 echter niet blijven verbeteren, dus geleidelijk zal DDR5 verdwijnen.

Lezen:Nieuw type computergeheugen kan bestaande RAM en flashdrives vervangen

We raden u aan te wachten tot 2021. Het zal interessant zijn om te zien wat voor echte verbeteringen dit nieuwe snelle geheugen kan brengen.