2020-07-15
【8400MHz 速度、512GB 容量不是夢!!】
DDR5 標準發佈!! DDR5-4800 最快年內量產
文: Cherry Kwok / 新聞中心
文章索引: IT要聞 記憶體

新一代的 DDR5、LPDDR5 記憶體標準早在 Hot Chips 2016 活動上雙雙曝光,而在相隔了將近 4 年的時間,在 2020 年已陸續有搭載了 LPDDR5 DRAM 的新款旗艦級手機推出市場,至於 DDR5 SDRAM 的最終規範原本計劃在 2018 年公佈,不過就一直延遲,到了兩年後的今天 DDR5 SDRAM 新標準正式公佈,各大 DRAM 廠商都表示基於新標準的記憶體產品最快年內就能量產,不過一開始會用在伺服器商用領域之上,然後再逐漸下放到消費級市場。

 

JEDEC 固態技術協會表示,DDR5 是 DDR 標準的最新迭代,DDR5 再次擴展了 DDR 記憶體的功能,特別是提升記憶體的密度及速度上,將記憶體速度提高一倍的同時亦大大增加了記憶體容量。

 

DDR5

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據了解,DDR5 記憶體的最高速度將達到 6.4Gbps,顆粒密度會由 DDR4 的 2Gb-16Gb 提升至 DDR5 的 8Gb - 64Gb,因此單條 LRDIMM 的容量最終將能夠達到 2TB,最大 UDIMM 容量為 128GB。同時,還有一些較小的變化,以支援這些目標或簡化生態系統的某些方面,如 on-DIMM 電壓調節器及 on-die ECC。

 

DDR5

 

 

 

其中 LRDIMM 為 Load-Reduced DIMM ( 低負載 DIMM ),指採用新技術和較低工作電壓,達到降低伺服器記憶體總線負載和功耗的目的,並且可以讓伺服器總線可以支援更大的記憶體容量和工作時脈。

 

UDIMM 則為 Unbuffered Dual In-Line Memory Modules 或者 Unregistered Dual In-Line Memory Modules,是無緩衝雙通道記憶體模組。

 

DDR5

 

 

JEDEC 官方指出,全新 DDR5 標準的目標比 DDR4 標準高得多,預計將以 4800MHz 的速度推出,比 DDR4 的 3200MHz 最高速度快了 50% 左右。而在之後的幾年裡,當前版本的規範的允許數據速率更可達到 6400MHz,未來更將有機會達到 8400MHz 的水平。

 

DDR5

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更快的速度:一個 DIMM、兩個通道

 

 

為了進一步提升記憶體並行性,DDR5 的單個 DIMM 被分成 2 個通道,DDR5 將不是每個 DIMM 提供一個 64-bit 數據通道,而是每個 DIMM 提供兩個獨立的 32-bit 數據通道(如果考慮 ECC 因素,則為 40-bit)。同時,每個通道的 Burst Length 將由 8 bytes (BL8) 提升至 16 bytes (BL16),因此每個通道就可以提供兩組 64 bytes 的操作,代表 DDR5 可以在核心速度相同的情況下,實現比上代 DDR4 兩倍的額定傳輸速度,有效頻寬增加一倍。

 

DDR5

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對標準 PC 桌面平台來說,能夠取代了 DDR4 的系統模式,即 2 個 DIMM 填滿 2 個通道進行 2x64bit 設置,而 DDR5 系統的功能將是 4x32bit 設置。

 

在核心改變密度及記憶體速度的同時,DDR5 亦再次改善了 DDR 記憶體的工作電壓。在規格上 DDR5 的工作電壓 Vdd 將從DDR4 的 1.2v 降至 1.1v,將會比 DDR4 有更高的記憶體效能。

 

DDR5

 

JEDEC 還利用 DDR5 記憶體標準的推出,對 DIMM 的電壓調節方式進行了相當重要的改變,在 DDR5 技術上,電壓調節將從主機板轉移到單個 DIMM 上,讓 DIMM 負責自己的電壓調節需求,因此新的 DIMM 將會擁有一個電壓調節器,這適用於從 UDIMMs 到 LRDIMMs 的所有產品,JEDEC 將此稱為「pay as you go」的 on-DIMM 電壓調節。

 

「pay as you go」的 on-DIMM 電壓調節器用於改善及簡化 DDR5 的幾個不同方面,最重要的變化是通過將電壓調節轉移到 DIMMs 之上,電壓調節不再是主機板的責任,因此主機板將不再需要為驅動 16 個龐大的 LRDIMM,並在一定程度上控製成本,反過來說即是將這些成本轉移到 DIMM 上,日後用家在構建平台時就只要按 DIMM 的需要去選配合適的硬件,根據 JEDEC 的說法,on-DIMM 穩壓器還將使一般的電壓容差更好,提高 DRAM 的良率。

 

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DDR5 DIMMs:引腳仍是 288 Pins,但改變了針腳的佈局

 

DDR5 將保持與 DDR4 相同的 288 Pins 引腳數目,但不要指望在 DDR4 插槽上能夠用上 DDR5 DIMM 記憶體,雖然引腳數量沒有改變,但由於要為新支援的雙通道特性去設計,因此 DDR5 引腳的佈局是與 DDR4 不同的。

 

DDR5 引腳的最大的變化就是 Command 與 Address bus 被縮小及分折開,引腳被重新分配到第二組記憶體通道的數據總線上。DDR5 將不再是單一的24-bit CA bus,而是有兩個 7-bit CA busses,每個通道一個。當然,7-bit CA 比不上舊總線的一半,所以對於記憶體控制器來說,換來的事情變得更加複雜。

 

DDR5

 

雖然 DDR5 標準的數據速率最高可達 6400MHz,不過該速度不會在 DDR5 上市之初就立即開始普及,市場普遍會推出 DDR5-4800 起跳的產品,在 DDR5 逐漸成熟的後期才會有有 DDR5-6400 的記憶體推出市場。

 

容量方面,在消費級平台 UDIMM DDR4 單條最大可以做到 32GB,DDR5 規範下單條記憶體可以做到 128GB,未來可能真的會有支援 512GB 容量 DDR5 記憶體的平台。

 

在 JEDEC 發佈了 DDR5 新標準後,AMD、Intel、Samsung、Micron、SK-Hynix 等廠商紛紛提出相關計劃,SK-Hynix 表示將在年內量產 DDR5 DRAM 顆粒,而 AMD 及 Intel 將著手準備支援 DDR5 記憶體的伺服器平台,明年發佈的 AMD EPYC 3 平台及 Intel Eagle Stream ( LGA4677 ) 平台都極有可能首發支援 DDR5 記憶體。

 

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