Les spécifications finales de la future mémoire DDR5: des capacités jusqu’à 128 Go et un taux de transfert de données jusqu’à 6,4 Gbps!

Selon anandtech , JEDEC (Solid State Technology Association qui publie les normes de l’industrie pour la microélectronique, y compris la mémoire DDR) a publié la spécification finale standard pour les prochaines SDRAM DDR5. La norme DDR5 augmente la puissance et les performances de la mémoire DDR, doublant les vitesses de mémoire maximales tout en augmentant considérablement la taille de la mémoire. On s’attend à ce que les nouveaux appareils soient lancés à partir de la nouvelle norme en 2021 au niveau du serveur, avant d’être diffusés ultérieurement sur les ordinateurs et autres appareils. L’objectif principal de la norme DDR5 est d’améliorer la densité et la vitesse de la mémoire. Et fournissez des vitesses allant jusqu’à 6,4 Gbps et des capacités jusqu’à 128 Go.

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Mémoire DDR5 par rapport à ses prédécesseurs

Des souvenirs denses, des piqûres plus importantes

Par rapport à la norme DDR4 précédente, il s’agit du changement de consommateur le plus évident. La DDR5 est conçue avec des normes qui vous permettront d’acheter de la mémoire avec une mémoire allant jusqu’à 64 Go, ce qui est 4 fois plus élevé que la capacité de la mémoire DDR4 de 16 Go. Bien sûr, au début, nous ne verrons pas de mémoires de grande capacité, car les capacités des fabricants ne le permettent pas. Alors que les améliorations de vitesse de la DDR5 seront immédiates, les améliorations de capacité seront progressives à mesure que l’intensité de fabrication des fabricants s’améliorera.

Présentation de JEDEC DDR5. Source anandtech .

Vitesse plus rapide

Une nouveauté importante dans la DDR5 est l’augmentation de la bande passante mémoire. JEDEC cherche à démarrer les choses de manière beaucoup plus agressive que d’habitude pour cette spécification de mémoire DDR. Habituellement, une nouvelle norme s’écarte de son prédécesseur, tout comme elle l’a fait de la DDR3 à la DDR4, où la DDR3 s’est arrêtée à 1,6 Gbit / s et la DDR4 est partie de là. Mais pour la DDR5, JEDEC vise beaucoup plus haut, le groupe prévoyant de lancer à 4,8 Gbps, ce qui est 50% plus rapide que la vitesse maximale de 3,2 Gbps de la DDR4. Dans les années à venir, la norme actuelle de spécification permettra des débits de données allant jusqu’à 6,4 Gbps, doublant le pic de la DDR4.

Le grand changement ici est que, similaire à ce que nous avons vu dans d’autres normes comme LPDDR4 et GDDR6, un module DIMM est divisé en deux canaux. Au lieu d’un seul canal de données 64 bits par DIMM, la DDR5 offrira deux canaux de données indépendants de 32 bits par DIMM (ou 40 bits dans le cas d’un ECC). Pendant ce temps, la longueur de rafale de chaque canal est doublée de 8 octets (BL8) à 16 octets (BL16), ce qui signifie que chaque canal fournira 64 octets par processus. Par rapport à un DIMM DDR4, un DIMM DDR5 fonctionnant à deux fois la vitesse de la mémoire nominale (vitesses de base identiques) fournira deux processus de 64 octets le temps qu’il faut à un DIMM DDR4 pour fournir un seul processus, doublant la bande passante effective.

Généralement, 64 octets restent le nombre magique pour les processus de mémoire puisqu’il s’agit de la taille standard de la ligne de cache. La plus grande longueur de rafale sur DDR4 aurait pu entraîner des opérations de 128 octets, ce qui est trop grand pour une seule ligne de cache, et aurait entraîné des pertes d’efficacité si le contrôleur n’avait pas envoyé une valeur sur deux lignes de données concaténées. En comparaison, comme les deux canaux DDR5 sont indépendants, le contrôleur de mémoire peut demander 64 octets à partir d’emplacements séparés, ce qui le rend plus adapté au fonctionnement réel des processeurs et évite la pénalité d’efficacité.

Vecteurs rapides

Trouver des moyens d’augmenter la quantité de parallélisme dans la mémoire DAMM et d’augmenter la vitesse du bus est plus difficile: l’idée est simple dans son concept et plus difficile à mettre en œuvre. Pour doubler la vitesse de la mémoire DDR, le bus DDR5 doit fonctionner deux fois plus vite que la DDR4.

Pour y parvenir, de nombreux changements ont été apportés à la DDR5, mais étonnamment, il n’y a pas de changements majeurs et fondamentaux dans le bus mémoire comme le QDR ou la signalisation différentielle. Au lieu de cela, JEDEC a réussi à atteindre ses objectifs avec une version légèrement modifiée du bus DDR4 mais avec des conditions de fonctionnement plus strictes.

Cartes mères plus simples, modules DIMM plus complexes: régulation de tension sur les modules DIMM.

Parallèlement aux changements fondamentaux de densité et de vitesse de la mémoire, la DDR5 améliore également les tensions de fonctionnement de la DDR. DDR5 fonctionnera avec un Vdd de 1.1v, en baisse de 1.2v pour DDR4. Cela devrait améliorer l’efficacité énergétique de la mémoire pour la DDR4.

La norme DDR5 inclut également un changement assez important dans la façon dont la tension DIMM est régulée. En bref, la responsabilité de la régulation de tension est transférée de la carte mère au DIMM, ce qui rend les DIMM responsables de leurs besoins de régulation de tension. Cela signifie que les DIMM incluront désormais un régulateur de tension intégré, et cela s’applique à tout, des UDIMM aux LRDIMM.

Selon JEDEC, les régulateurs intégrés aux modules DIMM permettront également une meilleure tolérance de tension globale, améliorant le débit de la DRAM et réduisant également la consommation d’énergie de la DDR5 par rapport à la DDR4.

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Les modules DIMM DDR5 auront 288 broches, mais avec des modifications des ports

La DDR5 conservera les mêmes 288 broches que la DDR4. Ceci est analogue à la transition de la DDR2 à la DDR3, dans laquelle le nombre de 240 conducteurs en cuivre est préservé.

Cependant, les modules DIMM DIM5 ne peuvent pas être utilisés dans les ports DDR4. Alors que le bus de commande et d’adresse a été réduit et partitionné avec du cuivre réaffecté à un deuxième bus de données de canal mémoire. Au lieu d’un seul bus CA 24 bits, la DDR5 contiendra deux bus CA 7 bits par canal. 7 est beaucoup moins que la moitié de l’ancien bus, donc les choses se sont compliquées pour les contrôleurs de mémoire en retour.

Des échantillons seront prélevés et l’accréditation commencera dans les 12 à 18 prochains mois

Avec l’annonce des spécifications et normes de JEDEC pour la mémoire ddr5, la disponibilité de la mémoire fabriquée avec cette norme s’est rapprochée. Les principaux fabricants de mémoire qui ont été impliqués dans le développement de la DDR5 depuis le début ont déjà développé des modules DIMM et se préparent maintenant à commercialiser leurs premiers périphériques commerciaux.

La courbe d’adoption globale de la DDR5 devrait être similaire aux normes DDR antérieures. Cela signifie que JEDEC s’attend à ce que les DDR5 commencent à apparaître dans le matériel d’ici 12 à 18 ans, et le groupe s’attend également à ce que le marché des serveurs soit à nouveau le moteur de l’adoption rapide de la nouvelle norme.

La DDR5 devrait avoir une durée de vie plus longue, sinon légèrement plus longue, que la DDR4. La DDR3 et la DDR4 ont eu environ sept ans de vie, et la DDR5 devrait avoir le même degré de stabilité.

Dans tous les cas, les principaux fabricants de mémoire devraient commencer à présenter leurs prototypes et leurs modules DIMM commerciaux avec l’annonce de la norme DDR5. L’adoption débutera sérieusement en 2021. Il semble que l’année prochaine apportera des changements intéressants aux marchés.