Las especificaciones finales para la próxima memoria DDR5: capacidades de hasta 128 GB y una velocidad de transferencia de datos de hasta 6,4 Gbps.

Según anandtech , JEDEC (la Asociación de Tecnología de Estado Sólido que publica los estándares de la industria para microelectrónica, incluida la memoria DDR) ha publicado la especificación final estándar para las próximas SDRAM DDR5. El estándar DDR5 aumenta la potencia y el rendimiento de la memoria DDR, duplicando las velocidades máximas de la memoria al tiempo que aumenta significativamente el tamaño de la memoria. Se espera que los nuevos dispositivos se lancen a partir del nuevo estándar en 2021 a nivel de servidor, antes de ser lanzados a computadoras y otros dispositivos en un momento posterior. El enfoque principal del estándar DDR5 es mejorar la densidad y velocidad de la memoria. Y proporcione velocidades de hasta 6.4Gbps y capacidades de hasta 128GB.

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Memoria DDR5 en comparación con sus predecesores

DDR5 DDR4 DDR3 LPDDR5
La densidad de deslizamiento (matriz) es máximaDensidad máxima de troquel 64 Gbit 16 Gbit 4 Gbit 32 Gbit
Capacidad máxima de memoria UDIMMTamaño máximo de UDIMM (DSDR) 128 GB 32 GB 8 GB n / A
Tasa de datos máximaTasa máxima de transferencia de datos 6,4 Gbps 3,2 Gbps 1,6 Gbps 6,4 Gbps
CanalesCanales 2 1 1 1
Ancho total
(no ECC) Ancho de memoria
64 bits
(2 x 32 bits)
64 bits 64 bits 16 bits
Bancos
(por grupo) Número de volúmenes (por grupo)
4 4 8 dieciséis
Grupos bancariosEl número de grupos de almacenamiento 8/4 4/2 1 4
Longitud de ráfaga BL16 BL8 BL8 BL16
Voltaje (Vdd) 1,1 v 1.2v 1,5 v 1.05v
Vddq 1,1 v 1.2v 1,5 v 0,5 v

Recuerdos densos, picaduras más grandes

En comparación con el estándar DDR4 anterior, este es el cambio de consumidor más obvio. DDR5 está diseñado con estándares que le permitirán comprar memoria con una capacidad de hasta 64 GB que es 4 veces mayor que la capacidad de la memoria DDR4 de 16 GB. Por supuesto, inicialmente no veremos memorias de alta capacidad, ya que las capacidades de los fabricantes no lo permiten. Si bien las mejoras de velocidad de DDR5 serán inmediatas, las mejoras de capacidad serán incrementales a medida que mejore la intensidad de fabricación de los fabricantes.

Presentación de JEDEC DDR5. Fuente anandtech .

Velocidad más rápida

Una novedad importante en DDR5 es un mayor ancho de banda de memoria. JEDEC está buscando comenzar las cosas de manera mucho más agresiva de lo habitual para esta especificación de memoria DDR. Por lo general, un nuevo estándar se aparta del camino de su predecesor, tal como lo hizo de DDR3 a DDR4, donde DDR3 se detuvo a 1.6Gbps y DDR4 comenzó desde allí. Pero para DDR5, JEDEC apunta mucho más alto, y el grupo espera lanzar a 4.8Gbps, que es un 50% más rápido que la velocidad máxima de 3.2Gbps de DDR4. En los próximos años, el estándar actual de especificaciones permitirá velocidades de datos de hasta 6,4 Gbps, duplicando el pico para DDR4.

التغيير الكبير هنا هو أنه على غرار ما رأيناه في معايير أخرى مثل LPDDR4 و GDDR6، يتم تقسيم DIMM واحد إلى قناتين. بدلاً من قناة بيانات واحدة 64 بت لكل DIMM، ستقدم DDR5 قناتين مستقلتين للبيانات 32 بت لكل DIMM (أو 40 بت في حالة ECC). وفي الوقت نفسه يتم مضاعفة burst length لكل قناة من 8 بايت (BL8) إلى 16 بايت (BL16)، مما يعني أن كل قناة ستقدم 64 بايت لكل عملية. مقارنةً بذاكرة DDR4 DIMM، فإن ذاكرة DDR5 DIMM التي تعمل بمعدل ضعف سرعة الذاكرة المقدرة (سرعات أساسية متطابقة) ستقدم عمليتين 64 بايت في الوقت الذي تستغرقه ذاكرة DDR4 DIMM لتقديم عملية واحدة، مما يضاعف عرض النطاق الترددي الفعال.

Generalmente, 64 bytes siguen siendo el número mágico para los procesos de memoria, ya que este es el tamaño estándar para la línea de caché. La mayor longitud de ráfaga en DDR4 podría haber resultado en operaciones de 128 bytes, que es demasiado grande para una sola línea de caché, y habría resultado en pérdidas de eficiencia si el controlador no hubiera enviado un valor de dos líneas de datos concatenados. En comparación, debido a que los dos canales DDR5 son independientes, el controlador de memoria puede solicitar 64 bytes desde ubicaciones separadas, lo que lo hace más adecuado para el funcionamiento real de los procesadores y evita la penalización de la eficiencia.

Vectores rápidos

Encontrar formas de aumentar la cantidad de paralelismo dentro de la memoria DAMM y aumentar la velocidad del bus es más difícil: la idea es simple en concepto y más difícil de implementar. Para duplicar la velocidad de la memoria DDR, el bus DDR5 debe funcionar al doble de la velocidad de DDR4.

Para lograr esto, hay muchos cambios en DDR5, pero sorprendentemente no hay cambios importantes y fundamentales en el bus de memoria como QDR o señalización diferencial. En cambio, JEDEC logró alcanzar sus objetivos con una versión ligeramente modificada del bus DDR4 pero con condiciones de operación más estrictas.

Placas base más simples, DIMM más complejos: Regulación de voltaje en DIMM.

Junto con los cambios fundamentales en la densidad y la velocidad de la memoria, DDR5 también mejora el voltaje de funcionamiento de la memoria DDR. DDR5 funcionará con un Vdd de 1.1v, por debajo de 1.2v para DDR4. Esto debería mejorar la eficiencia energética de la memoria de DDR4.

El estándar DDR5 también incluye un cambio algo importante en cómo se regula el voltaje DIMM. En resumen, la responsabilidad de la regulación de voltaje se transfiere de la placa base al DIMM, lo que hace que los DIMM sean responsables de sus necesidades de regulación de voltaje. Esto significa que los DIMM ahora incluirán un regulador de voltaje incorporado, y esto se aplica a todo, desde UDIMM hasta LRDIMM.

Según JEDEC, los reguladores integrados con DIMM también permitirán una mejor tolerancia de voltaje general, mejorando el rendimiento de DRAM y también reduciendo el consumo de energía de DDR5 en relación con DDR4.

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Los DIMM DDR5 tendrán 288 pines, pero con cambios en los puertos

DDR5 conservará la misma cantidad de 288 pines que DDR4. Esto es análogo a la transición de DDR2 a DDR3, en la que se conserva el número de 240 cables de cobre.

Sin embargo, los DIMM DIM5 no se pueden utilizar en los puertos DDR4. Considerando que, el bus de comandos y direcciones se redujo y particionó con algo de cobre reasignado a un segundo bus de datos del canal de memoria. En lugar de un solo bus CA de 24 bits, DDR5 contendrá dos buses CA de 7 bits por canal. 7 es mucho menos de la mitad del bus antiguo, por lo que las cosas se complicaron más para los controladores de memoria a cambio.

Se tomarán muestras y la acreditación comenzará en los próximos 12 a 18 meses.

Con el anuncio de las especificaciones y estándares de JEDEC para la memoria ddr5, la disponibilidad de memoria fabricada con este estándar se ha acercado. Los principales fabricantes de memoria que han estado involucrados en el desarrollo de DDR5 desde el principio ya han desarrollado DIMM y ahora se están preparando para lanzar sus primeros dispositivos comerciales al mercado.

Se espera que la curva de adopción general para DDR5 sea la misma que la de los estándares DDR anteriores. Esto significa que JEDEC espera que las DDR5 comiencen a aparecer en hardware dentro de 12 a 18 años, y el grupo también espera que el mercado de servidores vuelva a ser la fuerza impulsora detrás de la adopción temprana del nuevo estándar.

Se espera que DDR5 tenga una vida más larga, si no un poco más, que DDR4. DDR3 y DDR4 han tenido alrededor de siete años de vida, y DDR5 debería tener el mismo grado de estabilidad.

En cualquier caso, se espera que los principales fabricantes de memoria comiencen a renderizar sus prototipos y DIMM comerciales con el anuncio del estándar DDR5. Con la adopción que comenzará en serio en 2021. Parece que el próximo año traerá algunos cambios interesantes a los mercados.