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目前我们对DDR5的了解


双数据速率5 (DDR5)是随机存取存储器(RAM)的下一代标准。新规格有望带来比现有DDR4模块性能更高的芯片,以及更低的功耗。但这意味着什么台式电脑?让我们看看到目前为止我们都知道些什么。

为什么我们需要DDR5内存

随着AMD第一代Ryzen处理器的发布,一场新的核心战争开始了。AMD为主流个人电脑用户提供了中端四核/八线程处理器和高端八核/16线程处理器,这是英特尔多年来在这一领域提供的两倍。

在第三代Ryzen处理器上,AMD的核心数又增加了50%,将6核芯片推向中端,12核芯片推向高端。英特尔也被迫为自己的处理器增加核心数量,尽管英特尔还没有像AMD那样积极。

在不到3年的时间里,我们将4核游戏从大多数玩家或普通PC用户所期望的最高数量增加到3倍。所有这一切意味着,如果我们的个人电脑要赶上AMD和英特尔的核心战,我们也需要大幅提高每核的内存带宽。

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从上面的图表中我们可以看到,自21世纪初以来,每核带宽一直保持相对稳定。然而,从去年开始,每核带宽开始下降。

DDR5性能

DDR5的设计有望以两倍于第一代DDR4模块的密度和两倍于第一代DDR4模块的性能上市。

图1 (2)

图片致谢:大卫·肖尔/维基芯片

与DDR4-3200相比,DDR5-3200 RAM的带宽将增加1.36倍。但是,DRAM芯片预计将以4800MT/s的带宽发货,或DDR4-3200 RAM的1.87倍。DDR5 RAM标准的官方上限是6400MT/s,但一些设计可能会通过超频将其进一步提高。

内存类型 发布年 带宽 针/ Ch 电压(V) 预取
特别提款权 1993 1.6 GB / s 168 3.3 1 n
DDR 2000 3.2 GB / s 184 2.5/2.6 2 n
DDR2 2003 8.5 GB / s 240 1.8 4 n
DDR3 2007 17 GB / s 240 1.35/1.5 8 n
DDR4 2014 25.6 GB / s 380 1.2 8 n
DDR5 2019 32 gb / s 380 1.1 8/16n
HBM2 2016 307 GB / s 2860 1.25/1.35 16 n
GDDR6 2016 72 GB / s 180 1.35 16 n


SK海力士(SK Hynix)一直在开发每个芯片可提供16Gb (2GB)容量的DDR5模块。该公司将电压从1.2V降低到1.1V,结合使用1Ynm工艺,与公司的DDR4模块相比,降低了功耗。该模块为每个引脚提供高达6.4Gb/s的吞吐量。

DDR5 RAM的其他好处包括每个模块有两个独立的40位通道,提高了命令总线效率,改进了刷新方案,并增加了用于额外性能的银行组。

特性启用高带宽DDR5 RAM

美光表示,与DDR4相比,DDR5将采用完全改革的架构,重点是增加带宽。许多关键特性使这种带宽增加成为可能。最重要的是,DDR5可以将数据速率从3,200 MTps提高到6,400 MTps。单是这种数据速率的提高就足以跟上未来拥有更多核心的潜在处理器的速度。


(图片来源:微米)


新的DDR5 RAM标准还包括其他与数据速率传输无关的新协议特性,但仍然可以增加总体带宽。例如,DDR5内存支持2个40位(32位+ ECC)独立通道。

DDR5 RAM中新的默认突发长度16 (BL16)允许单个突发访问64B的数据,这是典型的CPU缓存线大小,只使用两个独立通道中的一个或一半的DIMM。该特性将在并发性方面提供显著的改进,并有效地将我们从目前已知的8通道内存系统转移到16通道系统。


(图片来源:微米)


与DDR4相比,DDR5的银行集团(BG)数量增加了一倍,而每个BG的银行数量保持不变。这意味着银行总数将是DDR4的两倍。这有助于控制器避免与同一银行内的顺序内存访问相关的性能下降。所有这些特性以及更多的特性都表明,与DDR4相比,DDR5的升级有多么重要。

首个DDR5产品将于2官网下载019年上市

2017年3月,开发DDR标准以及其他存储和存储标准的JEDEC集团宣布,将于2018年发布DDR5规范。2018年11月,SK海力士(SK Hynix)宣布了全球首款兼容ddr5的RAM模块,该公司最初表示将于2020年上市。


(图片来源:TechInsights)

然而,此后SK海力士表示,将在2019年底前发布DDR5模块。三星和美光此前也曾表示,他们将发布DDR5内存模块,但这些模块可能不完全符合标准。


(图片来源:微米)

SK海力士预测,2020年DDR5模块的市场占有率将达到25%,2021年将达到44%。在移动和数据中心市场中,采用DDR5 RAM的速度可能更快。智能手机制造商(包括三星)将希望通过更快的DDR5 LPDRAM在竞争中胜出,而数据中心客户将寻求满足他们不断增长的带宽需求。与此同时,我们仍在等待DDR5在台式机上的确切发布日期,但这可能取决于AMD和英特尔是否提供对主流主板的支持。不幸的是,这两家公司都还没有启用DDR5的迹象。


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