DDR5 jsou téměř tu, nabídnou 2 kanály na modul i jiné novinky

 

Server Tom's Hardware už minulý rok hlásil, že paměti DDR5 ve skutečnosti mohou znamenat velký pokrok ve výkonu, a to nejen díky vyšším taktům. Dle prezentace firmy Micron tu máme také možnost využití dvou 32bitových kanálů na jeden modul namísto jednoho 64bitového v případě DDR4. 

 

 

To jednak znamená celkem 64bitovou sběrnici a výhoda bude ta, že pro dvoukanálové zapojení nebude nutné paměti párovat. Nicméně v praxi stejně bude nejspíše i nadále nutné, abychom pro optimální využití možností desktopových procesorů využívali alespoň dva moduly, neboť je zřejmé, že zapojením jednoho dvoukanálového s celkovou šířkou 64 bitů bychom oproti dnešním dvěma s šířkou 128 bitů dost tratili.

 

Můžeme o tom uvažovat tak, že běžné procesory pro PC nabídnou čtyři paměťové kanály po 32 bitech, ale možná že se to ani nebude rozlišovat a půjde z hlediska uživatele prostě jen celkem o dva 64bitové kanály pro jednotlivé moduly, jako je tomu doposud. Ostatně proč lidem plést hlavy a vysvětlovat, že mají sice procesor se čtyřkanálovým kontrolerem, ale plně si vystačí se dvěma moduly DIMM. 

 

Micron ve své prezentaci mimochodem mluví o 40bitových kanálech, ovšem jde o 32bitů pro data + případně 8 bitů pro ECC. DDR4 mají ve skutečnosti také 72 bitů v případě ECC pamětí, takže 64 + 8. 

 

 

I tak by však efektivní propustnost DDR5-3200 měla vzrůst na 1,36násobek pamětí DDR4-3200, takže co za tím stojí? Jak už jsme se dozvěděli dříve, jde jednak o dvojnásobnou Burst Length, čili objem dat, který lze přenést v tzv. nárazovém režimu. Mluvíme tak o BL16 namísto BL8, přičemž BL16 znamená schopnost přenést 64 B dat, což je typická kapacita jedné cache line v CPU.

 

Procesory samy pracují s celými cache line, ať potřebují sebemenší zlomek dat v nich uložený. Cache line jsou tak považovány i za jakési základní jednotky pro přenos dat mezi cache a RAM a v případě DDR5 na tento úkol navíc stačí jen jeden 32bitový kanál. Čili DDR5 budou fungovat oproti DDR4 efektivněji s ohledem na potřeby CPU. 

 

JEDEC DDR5 vs. DDR4
Generace	DDR5	DDR4
Max. kapacita čipu	64 Gbit	16 Gbit
Max. kapacita UDIMM	128 GB	32 GB
Max. propustnost na pin	6,4 Gbps	3,2 Gbps
Počet kanálů na modul	2	1
Šířka sběrnice  (Non-ECC)	64bit (2x 32bit)	64bit
Počet bank ve skupině	4	4
Počet skupin s banky	8/4	4/2
Burst Length	BL16	BL8
Napájecí napětí (Vdd)	1,1v	1,2v

DDR5 dále navyšují počet Bank Group na dvojnásobek, zatímco počet banků v jedné skupině zůstává na čtyřech. Celkový počet banků tak bude oproti DDR4 dvojnásobný, což má pomoci paměťovému kontroleru k tomu, aby se lépe vyhnul degradaci výkonu spojené se sekvenčním přístupem v rámci stejných banků. Nakonec můžeme zmínit funkci Same Bank Refresh, která umožní provádět další operace v době, kdy se obnovují data. To DDR4 neumí. 

 

Je tak důležité si uvědomit, že DDR5 opravdu nebudou jen o vyšších taktech a my se můžeme těšit na to, jak se projeví změny v jejich architektuře a přístupu k datům, což bude neodmyslitelně spojeno také s novou architekturou samotných procesorů AMD Zen 4, Intel Alder Lake či jiných. 

 

 

 

Ostatní vlastnosti pamětí DDR5, o nichž můžeme mluvit již dnes, je napájení, respektive výchozí napájení. DDR4 mají ostatně výchozí napájení 1,2 V, ale pokud od nich chceme lepší výkony, než jaké by nabídly dle specifikací JEDEC, musíme do nich pustit víc, a to třeba 1,35 V. 

 

Pro běžného uživatele pochopitelně nejde o významnou věc, neboť pro něj je spotřeba jeho paměťových modulů vedle procesoru a grafické karty zanedbatelná. V případě serverů využívajících terabajty operační paměti už bude značný rozdíl v tom, zda jsou paměti napájeny 1,2 V, anebo 1,1 V jako právě v případě DDR5, přičemž úspora má být v tomto případě cca pětinová. 

 

Moduly s DDR5 se také budou samy starat o své napájení, čili to nenechají na desce. Ta jim bude jen poskytovat 12 V a 3,3 V přímo ze zdroje a toto napětí se až na modulech samotných změní v potřebné konečné napětí pomocí PMIC (Power Management Integrated Circuit) a dalších potřebných součástek. Cílem je dosáhnout stabilnějšího napětí a využití PMIC už potvrdil právě i SK Hynix ve svých nových modulech.

 

A nakonec tu máme kapacity, které budou běžného uživatele zajímat asi nejméně, neboť i DDR4 nabízejí takovou paměťovou hustotu, jakou téměř nikdo ve svém PC nevyužije. Jde tak opět spíše o téma pro servery. 

 

DDR5 umožní navýšit kapacitu jednotlivých čipů oproti DDR4 na čtyřnásobek, a to konkrétně 64 Gb. Dále je možné tyto čipy na sebe vrstvit, a to až po osmi, čili jedno pouzdro pak může mít 64 GB, což je ale stále spíše teorie, dle níž ale LRDIMM mohou přesáhnout i kapacitu 2 TB. To už by byl slušný RAM Drive, ovšem běžné DIMM budou pochopitelně mnohem skromněji vybavené a také je jasné, že na začátku několikaletého životního cyklu pamětí DDR5 budou kapacity ještě nízké a výrobci budou nabízet spíše 8Gb a 16Gb čipy jako v případě DDR4.