Die endgültigen Spezifikationen für den kommenden DDR5-Speicher: Kapazitäten bis zu 128 GB und eine Datenübertragungsrate von bis zu 6,4 Gbit / s!

Laut anandtech hat JEDEC (Solid State Technology Association, die Industriestandards für Mikroelektronik einschließlich DDR-Speicher veröffentlicht) die endgültige Standardspezifikation für kommende DDR5-SDRAMs veröffentlicht. Der DDR5-Standard erhöht die Leistung und Leistung des DDR-Speichers, verdoppelt die maximale Speichergeschwindigkeit und erhöht gleichzeitig die Speichergröße erheblich. Es wird erwartet, dass die neuen Geräte 2021 auf Serverebene aus dem neuen Standard heraus eingeführt werden, bevor sie zu einem späteren Zeitpunkt für Computer und andere Geräte freigegeben werden. Das Hauptaugenmerk des DDR5-Standards liegt auf der Verbesserung der Speicherdichte und -geschwindigkeit. Und bieten Geschwindigkeiten von bis zu 6,4 Gbit / s und Kapazitäten von bis zu 128 GB.

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DDR5-Speicher im Vergleich zu seinen Vorgängern

DDR5 DDR4 DDR3 LPDDR5
Die Gleitdichte ist maximalMax Die Dichte 64 Gbit 16 Gbit 4 Gbit 32 Gbit
Maximale UDIMM-SpeicherkapazitätMaximale UDIMM-Größe (DSDR) 128 GB 32 GB 8 GB n / a
Maximale DatenrateMaximale Datenübertragungsrate 6,4 Gbit / s 3,2 Gbit / s 1,6 Gbit / s 6,4 Gbit / s
KanäleKanäle 2 1 1 1
Gesamtbreite
(Non-ECC) Speicherbreite
64-Bit
(2 x 32-Bit)
64-Bit 64-Bit 16 Bit
Banken
(pro Gruppe) Anzahl der Volumina (pro Gruppe)
4 4 8 16
BankgruppenDie Anzahl der Speichergruppen 8/4 4/2 1 4
Berstlänge BL16 BL8 BL8 BL16
Spannung (Vdd) 1.1v 1.2v 1,5 v 1,05 v
Vddq 1.1v 1.2v 1,5 v 0,5 V.

Dichte Erinnerungen, größere Stiche

Im Vergleich zum vorherigen DDR4-Standard ist dies die offensichtlichste Änderung für den Verbraucher. DDR5 wurde mit Standards entwickelt, die es Ihnen ermöglichen, Speicher mit einer Kapazität von bis zu 64 GB zu kaufen, was viermal höher ist als die Kapazität des DDR4-Speichers von 16 GB. Natürlich werden wir zunächst keine Speicher mit hoher Kapazität sehen, da die Fähigkeiten der Hersteller dies nicht zulassen. Während die Geschwindigkeitsverbesserungen von DDR5 sofort erfolgen, werden die Kapazitätsverbesserungen schrittweise erfolgen, wenn sich die Fertigungsintensität der Hersteller verbessert.

Präsentation von JEDEC DDR5. Quelle anandtech .

Schnellere Geschwindigkeit

Wichtig in DDR5 ist die erhöhte Speicherbandbreite. JEDEC ist bestrebt, die Dinge für diese DDR-Speicherspezifikation viel aggressiver als gewöhnlich zu starten. Normalerweise verschiebt sich ein neuer Standard aus dem Weg seines Vorgängers, genau wie von DDR3 zu DDR4, wo DDR3 bei 1,6 Gbit / s stoppte und DDR4 von dort aus startete. Für DDR5 strebt JEDEC jedoch ein viel höheres Ziel an. Die Gruppe erwartet einen Start mit 4,8 Gbit / s, was 50% schneller ist als die Höchstgeschwindigkeit von DDR4 mit 3,2 Gbit / s. In den kommenden Jahren wird der aktuelle Spezifikationsstandard Datenraten von bis zu 6,4 Gbit / s ermöglichen, was den Spitzenwert für DDR4 verdoppelt.

Die große Änderung hier ist, dass ähnlich wie bei anderen Standards wie LPDDR4 und GDDR6 ein DIMM in zwei Kanäle aufgeteilt ist. Anstelle eines 64-Bit-Datenkanals pro DIMM bietet DDR5 zwei unabhängige Datenkanäle mit 32 Bit pro DIMM (oder 40 Bit im Fall eines ECC). Währenddessen wird die Burst-Länge jedes Kanals von 8 Bytes (BL8) auf 16 Bytes (BL16) verdoppelt, was bedeutet, dass jeder Kanal 64 Bytes pro Prozess liefert. Im Vergleich zu einem DDR4-DIMM liefert ein DDR5-DIMM, das mit der doppelten Nennspeichergeschwindigkeit (identische Basisgeschwindigkeiten) arbeitet, zwei 64-Byte-Prozesse in der Zeit, die ein DDR4-DIMM benötigt, um einen einzelnen Vorgang auszuführen, wodurch die effektive Bandbreite verdoppelt wird.

Im Allgemeinen bleiben 64 Bytes die magische Zahl für Speicherprozesse, da dies die Standardgröße für die Cache-Zeile ist. Die größere Burst-Länge auf DDR4 hätte zu 128-Byte-Operationen führen können, was für eine einzelne Cache-Zeile zu groß ist, und zu Effizienzverlusten geführt, wenn der Controller keinen zweizeiligen Wert verketteter Daten gesendet hätte. Zum Vergleich: Da die beiden DDR5-Kanäle unabhängig sind, kann der Speichercontroller 64 Bytes von verschiedenen Standorten anfordern, wodurch er besser für die tatsächliche Funktionsweise der Prozessoren geeignet ist und die Effizienzeinbußen vermieden werden.

Schnelle Vektoren

Es ist schwieriger, Wege zu finden, um die Parallelität im DAMM-Speicher zu erhöhen und die Busgeschwindigkeit zu erhöhen: Die Idee ist einfach im Konzept und schwieriger zu implementieren. Um die DDR-Speichergeschwindigkeit zu verdoppeln, muss der DDR5-Bus doppelt so schnell wie DDR4 arbeiten.

Um dies zu erreichen, gibt es viele Änderungen an DDR5, aber überraschenderweise gibt es keine wesentlichen und grundlegenden Änderungen am Speicherbus wie QDR oder Differenzsignalisierung. Stattdessen gelang es JEDEC, ihre Ziele mit einer leicht modifizierten Version des DDR4-Busses zu erreichen, jedoch mit strengeren Betriebsbedingungen.

Einfachere Motherboards, komplexere DIMMs: Spannungsregelung auf DIMMs.

Neben grundlegenden Änderungen der Dichte und der Speichergeschwindigkeit verbessert DDR5 auch die Betriebsspannungen des DDR. DDR5 funktioniert mit einem Vdd von 1,1 V gegenüber 1,2 V für DDR4. Dies sollte die Speicherenergieeffizienz von DDR4 verbessern.

Der DDR5-Standard enthält auch eine ziemlich wichtige Änderung in der Art und Weise, wie die DIMM-Spannung geregelt wird. Kurz gesagt, die Verantwortung für die Spannungsregelung wird vom Motherboard auf das DIMM übertragen, wodurch die DIMMs für ihre Spannungsregelungsanforderungen verantwortlich sind. Dies bedeutet, dass DIMMs jetzt einen eingebauten Spannungsregler enthalten. Dies gilt für alle Bereiche, von UDIMMs bis hin zu LRDIMMs.

Laut JEDEC ermöglichen in DIMMs integrierte Regler auch eine bessere Gesamtspannungstoleranz, verbessern den DRAM-Durchsatz und reduzieren den Stromverbrauch von DDR5 im Vergleich zu DDR4.

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DDR5-DIMMs haben 288 Pins, jedoch mit Änderungen an den Ports

DDR5 behält die gleiche Anzahl von 288 Pins wie DDR4 bei. Dies ist analog zum Übergang von DDR2 zu DDR3, bei dem die Anzahl von 240 Kupferleitungen erhalten bleibt.

DIM5-DIMMs können jedoch nicht in DDR4-Ports verwendet werden. Während der Befehls- und Adressbus verkleinert und mit etwas Kupfer partitioniert wurde, das einem zweiten Speicherkanal-Datenbus neu zugewiesen wurde. Anstelle eines einzelnen 24-Bit-CA-Busses enthält DDR5 zwei 7-Bit-CA-Busse pro Kanal. 7 ist viel weniger als die Hälfte des alten Busses, daher wurden die Dinge für Speichercontroller im Gegenzug komplizierter.

Es werden Proben entnommen und die Akkreditierung beginnt in den nächsten 12 bis 18 Monaten

Mit der Bekanntgabe der Spezifikationen und Standards von JEDEC für DDR5-Speicher ist die Verfügbarkeit des mit diesem Standard hergestellten Speichers näher gekommen. Die großen Speicherhersteller, die von Anfang an an der DDR5-Entwicklung beteiligt waren, haben bereits DIMMs entwickelt und bereiten sich nun darauf vor, ihre ersten kommerziellen Geräte auf den Markt zu bringen.

Die allgemeine Akzeptanzkurve für DDR5 wird voraussichtlich mit früheren DDR-Standards übereinstimmen. Dies bedeutet, dass JEDEC erwartet, dass DDR5 innerhalb von 12 bis 18 Jahren in der Hardware erscheinen wird, und die Gruppe erwartet auch, dass der Servermarkt erneut die treibende Kraft für die frühzeitige Einführung des neuen Standards sein wird.

Es wird erwartet, dass DDR5 eine längere Lebensdauer als DDR4 hat, wenn nicht sogar etwas länger. DDR3 und DDR4 haben eine Lebensdauer von etwa sieben Jahren, und DDR5 sollte den gleichen Grad an Stabilität aufweisen.

In jedem Fall wird erwartet, dass große Speicherhersteller mit der Ankündigung des DDR5-Standards mit dem Rendern ihrer Prototypen und kommerziellen DIMMs beginnen. Die Einführung beginnt ernsthaft im Jahr 2021. Es sieht so aus, als würde das nächste Jahr einige interessante Veränderungen auf den Märkten bringen.