Изучаем особенности ddr5 до старта массовых продаж

Производительность DDR5

Мы слышим слухи о DDR5, которые простираются до начала 2018 года, однако до начала этого года о производительности было объявлено не так много.

DDR4 против DDR5

Разработчики обещают впечатляющие цифры для DDR5, и было сказано, что последние модули оперативной памяти будут иметь вдвое большую производительность, чем сегодняшняя оперативная память DDR4-3200. Все звучит впечатляюще, но что именно означает удвоенная производительность?

Короче говоря, дизайн DDR5 обещает поразить полки с удвоенной плотностью и удвоенной скоростью модулей DDR4-3200 1-го поколения. В дополнение к этому, когда DDR4 имеет максимум 32 ГБ на карту, DDR5 сможет вместить гораздо больший объем — о 128 ГБ не может быть и речи.

Кроме того, мы полагаем, что DDR5 сможет достичь как минимум 6400 МГц в потребительских опциях. Однако, если DDR4 что-то не так, мы, вероятно, увидим гораздо более высокие скорости благодаря разгону послепродажного обслуживания. Это, естественно, идеально подходит для APU и процессоров AMD, поскольку они, как правило, используют более высокоскоростную память.

В таблице ниже представлены некоторые более тонкие детали, которые мы можем ожидать от последнего модуля.

Как вы можете ясно видеть, DDR5 предлагает гораздо более высокие скорости передачи данных, более низкое общее энергопотребление, гораздо более высокую плотность на карту и длину пакета BL16, что, когда все вместе вместе, показывает истинный потенциал этого оборудования.

Скорость передачи данных, которая для нас является одним из лучших улучшений, которые мы видели по сравнению с DDR4, на самом деле позволяет увеличить эффективную пропускную способность в 1,36 раза при сравнении DDR4 и DDR5 на 3200 МГц. Если вы проделаете те же вычисления с более высокоскоростной DDR5 (4800 МГц), то результаты будут почти вдвое больше, чем DDR4. См. Таблицу ниже:

У DDR5 есть и другие преимущества, которые включают два независимых 40-битных канала на режим, повышенную эффективность шины управления, увеличение группы банков и схемы обновления.

Цена и доступность DDR5

Постоянно ходят слухи о ценах на новое оборудование, и DDR5 ничем не отличается. В настоящее время у нас нет цены на то, сколько будет стоить сверхбыстрая память, но мы знаем, основываясь на исторических данных, будет ли она дороже, чем DDR4. Кто знал?!

Хотя это не является настоящим сюрпризом, об этом определенно стоит упомянуть — особенно если учесть, сколько в настоящее время продаются некоторые комплекты оперативной памяти DDR4 более высокого уровня. Премиум-память DDR4 может стоить более 200 долларов, а DDR5 обещает быть ВДВОЕ лучше. Как это вычисляется в денежном выражении, еще не объявлено.

С доступностью, к сожалению, похожая история. Скорее всего, мы увидим появление DDR5 в мобильном сообществе сначала через Samsung и Micron в виде LPDDR5. Тем не менее, это будет хороший тест для того, что мы можем ожидать от настольных ПК.

Твердый индикатор того, когда DDR5 станет полностью массовым, был отображен на диаграмме, разработанной SK Hynix. Они попытались оценить, как будет разделен рынок сбыта в ближайшие годы. Ниже представлена ​​диаграмма.

Изначально SK Hynix подсчитал, что 25% всех продаж на рынке памяти будет представлена ​​DDR5 в 2020 году, а к 2021 году ожидается более 40%. Несмотря на то, что это не так, это все же дает нам хорошее представление о том, сколько оперативной памяти будет стоимость, поскольку они считают, что DDR4 по-прежнему будет играть важную роль в игре с памятью.

Первая память стандарта DDR5

Южнокорейская компания SK hynix начала производство первой в мире оперативной памяти нового поколения DDR5 DRAM, говорится в пресс-релизе, опубликованном на официальном сайте компании. Продукт, по заявлению производителя, оптимизирован для решения задач с применением технологий больших данных, искусственного интеллекта и машинного обучения.

Новинка поддерживает скорость передачи данных в диапазоне от 4800 до 5600 Мбит/сек на контакт, что в 1,8 раз выше показателя изделий стандарта предыдущего поколения – DDR4. Для сравнения: модуль памяти с такими характеристиками мог бы обеспечить передачу девяти фильмов в высоком разрешении (FullHD, примерно 5 ГБ каждый) в секунду.

Рабочее напряжение микросхемы было понижено с 1,2 до 1,1 В, благодаря чему уровень энергопотребления также снизился на 20%.

В DDR5-памяти SK hynix реализована функция коррекции ошибок (ECC, Error Correcting Code), которая по оценке производителя, повышает надежность работы приложений в 20 раз. Микросхемы DDR5 DRAM могут быть скомпонованы с максимальной плотностью при помощи технологии TSV, что позволяет получить модуль памяти емкостью до 256 ГБ.

Потребляемая мощность DDR5

Хотя более низкое энергопотребление для более мощного чипа может показаться нелогичным, уменьшение размеров транзисторов для нового поколения означает увеличение в обоих случаях. Снижение на 0,1 В (8,4%) может показаться незначительным и, вероятно, не будет иметь большого значения для пользователей ПК, но должно означать заметное увеличение времени автономной работы мобильных телефонов, когда технология будет развёрнута там.

Интересно, что чипы DDR5 отличаются от предыдущих поколений тем, что они будут регулировать собственное напряжение, в отличие от функции, управляемой с материнской платы.

Насколько ОЗУ влияет на производительность?

Исторически оперативная память занимала довольно низкое место в списке приоритетов, когда дело касалось компонентов для новой игровой сборки. Хотя минимальный объём оперативной памяти абсолютно необходим, особенно если вы хотите собрать ПК, который можно использовать для редактирования видео и других задач на рабочих станциях, как уже упоминалось ранее.

Увеличение объёма оперативной памяти может быть особенно заметно при игре с разрешением 1080p. Чем больше вы увеличиваете разрешение игры выше 1080p, тем нагрузка становится больше на GPU, а не CPU. Следовательно, игры 1080p в большей степени зависят от производительности ЦП, а увеличение как скорости, так и размера памяти улучшает производительность ЦП.

Точно так же некоторые игры больше зависят от производительности процессора, например, Microsoft Flight Simulator и Kerbal Space Program, где требуется сложное физическое моделирование, или в больших постоянных мировых играх. Производительность FPS в этих играх можно заметно улучшить за счёт обновления оперативной памяти, так как это устраняет узкие места в производительности вашего процессора. По той же логике «встроенная графика», такая как AMD AMU, использует встроенную оперативную память как VRAM, поэтому обновлённая оперативная память может принести больше пользы пользователям обычных ноутбуков.

Как уже упоминалось, процессоры AMD Zen 2 больше зависели от оперативной памяти, чем их конкуренты Intel. 16 ГБ обычно требовалось, чтобы получить максимальную отдачу от серии Ryzen 3000 более высокого уровня. Архитектура Zen 3, по словам самих AMD, имеет оптимальную скорость ОЗУ 4000 ГБ /с, чтобы максимизировать производительность процессора. Наше собственное тестирование новых процессоров AMD Zen 3 показало, что скачок с 16 ГБ ОЗУ до 32 ГБ имел огромное значение с точки зрения FPS.

DDR5 обеспечивает более высокую емкость

Модуль RAM — это что Вы вставляете в материнскую плату. «Модуль» — это сокращенное обозначение «модуль памяти с двухрядным расположением выводов» или DIMM. Если кто-то ссылается на DIMM или модуль, они имеют в виду планку RAM. С DDR5 эти модули могут иметь гораздо большую емкость, чем существующие DIMM DDR4. Емкость DDR5 теоретически превышает 128 ГБ.

Пройдет время, прежде чем мы действительно увидим RAM объемом 128 ГБ, поэтому не ожидайте, что можно будет купить их в ближайшие годы. Но даже если они были бы уже доступны, то такой объем оперативной памяти был бы излишним для текущих потребностей домашнего и игрового ПК. Скорее всего, речь пойдет о серверах, по крайней мере, в ближайшем будущем.

Для домашних пользователей более вероятно, что планки на 16 ГБ станут стандартом. Например, TeamGroup предлагает планки на 16 ГБ как часть своей линейки DDR5 Elite. Однако некоторые компании, такие как ADATA, уже заявили, что будут производить планки DDR5 объемом 8 ГБ для тех, у кого более скромные потребности в оперативной памяти.

Когда стоит покупать оперативную память DDR5

Решение о том, стоит ли покупать новинку, обычно является вопросом компромиссов. В общем, перед обновлением рекомендуется подождать некоторое время по нескольким причинам. Поначалу новая оперативная память DDR5 и совместимые части будут дороже компонентов DDR4. Также может потребоваться время, чтобы новая технология полностью реализовала свои обещания.

Рассмотрим текущий переход от PCIe 3.0 к PCIe 4.0. Многие ранние компоненты PCIe 4.0 требовали массивных радиаторов и вентиляторов на материнских платах для охлаждения. Конечно, DDR5 вряд ли будет иметь те же проблемы, но это говорит о том, что переход на новые технологии обычно имеет несколько проблем в начале.

По крайней мере, на некоторое время DDR5 лучше оставить тем, кто готов к любому неожиданному поведению и видят в этом цену, которую они платитят за использование новейших технологий.

Для всех остальных ожидание — хорошая стратегия. Если Вам нужен новый ПК прямо сейчас, тогда DDR4 и текущие процессоры на рынке более чем способны позаботиться обо всем, что Вы, возможно, захотите сделать дома, — и, вероятно, по более низким ценам. Как мы упоминали ранее, ранняя версия DDR5 будет большим преимуществом для серверов и рабочих станций.

DDR5 имеет большие перспективы, и вначале будет немного оборудования. Но если Вы сможете подождать, Вы сможете получить новые компоненты по более выгодной цене — и, возможно, с даже более высокой производительностью, чем ранние компоненты DDR5.

Дальновидность Intel

На момент публикации материала в мире не существовало ни одного доступного в магазинах процессора, способного работать с памятью нового стандарта. Первыми такую опцию получат чипы Intel Alder Lake, они же Core 12 поколения, премьера которых запланирована на конец октября 2021 г., а начало продаж – на ноябрь 2021 г.

Процессоры Intel Core 12 поколения с поддержкой DDR5

Не исключено, что Intel предвидела ситуацию с ценами на DDR5 и понимала, что далеко не каждый потребитель согласится переплатить только лишь за то, чтобы пользоваться самой современной оперативной памятью. Дальновидность Intel косвенно подтверждается наличием в чипах Alder Lake одновременной поддержки и DDR5, и DDR4.

Этим решением Intel расширила список потенциальных покупателей. Она добавила в них тех, кто хочет новый процессор, к тому же первый гибридный чип Intel, но не желает платить полторы-две цены за новую память. Как пишет Neowin, производительность настольных чипов Alder Lake-S в паре DDR4 выглядит весьма прилично.

Что Вам понадобится для использования оперативной памяти DDR5

Для использования DDR5 Вам понадобится подходящий процессор и материнская плата.

Ожидается, что первые DDR5 появятся одновременно с грядущими процессорами Intel Alder Lake — во второй половине 2021 года. Ряд компаний, таких как Corsair, Kingston и TeamGroup, готовятся к переходу на большой объем оперативной памяти.

Как и в случае с предыдущими переходами, ранние процессоры с поддержкой DDR5, вероятно, будут поддерживать как DDR4 RAM, так и DDR5. Однако материнские платы не обладают обратной совместимостью. Материнская плата будет поддерживать либо DDR4, либо DDR5, но не обе сразу. Причина в том, что RAM «привязаны» к памяти в зависимости от их поколения, а это означает, что выемка меняет местоположение в зависимости от поколения. Использование ключей по поколениям делает невозможным установку оперативной памяти DDR4 на материнскую плату, совместимую с DDR5, и наоборот. И даже если бы Вы могли их вместить, система не работала бы с неправильной оперативной памятью.

Что касается процессоров AMD, по состоянию на июль 2021 года неясно, когда процессоры компании будут поддерживать DDR5. Большинство людей ожидают, что это произойдет с новыми выпусками в 2022 году.

Всякий раз, когда появляются первые процессоры с поддержкой DDR5, сопутствующие модули оперативной памяти DDR5 обещают некоторые приятные преимущества по сравнению с тем, что у нас есть сейчас.

До мобильной электроники «пятое поколение» уже добралось

OSDU: что нужно знать об открытых стандартах работы с данными в нефтегазе
Новое в СХД

В августе 2020 г. Samsung приступила к массовому производству первых в отрасли мобильных чипов энергоэффективной оперативной памяти LPDDR5 емкостью 16 Гбит. Помимо рекордной вместительности, производителем была заявлена самая высокая производительность изделия в своем классе.

При заявленной скорости в 6400 Мбит/сек новинка примерно на 16% быстрее 12-гигабитных LPDDR5 (5500 Мбит/сек), которые применяются в большинстве современных «флагманов». В упаковке 16 ГБ такая память, как отмечают в Samsung, может обеспечить передачу 51,2 ГБ информации (эквивалент 10 фильмов формата Full HD размером 5 ГБ) за одну секунду.

Micron также заявляла о планах до конца II квартала 2020 г. начать поставки мультичипового пакета uMCP5, который состоит из оперативной памяти LPDDR5 и флеш-памяти UFS, для использования в смартфонах среднего и флагманского уровня. Применение такого решения, по оценке компании, должно благотворно повлиять на производительность гаджетов и время их работы на одном заряде.

За новшество придется переплатить

Оперативная память DDR5, распространение которой должно начаться в ноябре 2021 г. с выходом процессоров Intel Alder Lake, будет стоить намного дороже модулей DDR4 аналогичного объема. С таким прогнозом выступила компания MSI – один из крупнейших производителей компьютеров, ноутбуков, комплектующих и аксессуаров.

По данным MSI, разница в цене составит 50-60% не в пользу нового стандарта. Более того, дороговизна новой оперативной памяти не пройдет, как простуда, за неделю. Она растянется, по меньшей мене, на два ближайших года.

Недоступность памяти DDR5 с точки зрения завышенной стоимости объясняется двумя факторами. Первый и наиболее очевидный – это новизна самого стандарта. Любой компонент ПК на старте продаж стоит дороже, чем через несколько месяцев со дня релиза.

Планки DIMM DDR5. Найдите отличия от DDR4

Второй фактор – это используемые в планках памяти компоненты. В частности, модули комплектуются дополнительными модулями регулировки напряжения и контроллерами питания (PMIC). Также в них реализована новая технология коррекции ошибок на замену обычной ЕСС – on-die Error Correction Code (ODECC). Все это усложняет производство и повышает его себестоимость, что и приводит к гигантской разнице между розничными ценами на DDR5 и привычный многим стандарт DDR4.

Экспансия DDR5

Распространение памяти DDR5 для персональных компьютеров началось в первых числах октября 2020 г. Как сообщал CNews, компания SK hynix объявила тогда о запуске производства первых в мире планок DIMM нового поколения.

Самые первые модули DDR5 выдавали скорость передачи данных в пределах от 4800 до 5600 Мбит/сек на один контакт. В сравнении с DDR4 это приблизительно в 1,8 раза выше. Возможностей новых планок SK Hynix хватает, чтобы обеспечить передачу девяти фильмов в высоком разрешении (FullHD, примерно 5 ГБ каждый) в секунду.

ОЗУ DDR5 за авторством SK Hynix

Еще одним отличием новых планок от DDR4 стало снижение напряжения питания микросхем. вместо 1,2 В им требуется 1,1 В. С одной стороны, разница незначительная, но, с другой стороны, это позволило снизить уровень энергопотребления на 20%.

Первыми планками DDR5, поступившими в розничную продажу, стали модули по 16 ГБ от компании Teamgroup. Они продаются набором из двух планок.

Комплект DDR5 2×16 от Teamgroup

Продажи начались в июне 2021 г. Сперва разработчик просил за один набор $400 (28,5 тыс. руб. по курсу ЦБ на 21 октября 2021 г.), но к моменту отправки комплектов в магазины снизил цену до $311 (22,2 тыс. руб.).

Цена указана за планки базового уровня – DDR5-4800. Они основаны на модулях памяти производства американской Micron. Формула задержек (таймингов) составляет 40-40-40-77.

Для сравнения, в России у одного из крупнейших ритейлеров комплект из двух планок DDR4-3200 по 16 ГБ каждая (Patriot Viper RGB PVR432G320C6K DDR4) на момент публикации материала можно было приобрести за 15 тыс. руб.

Остаться на DDR4 и подождать падения цен на DDR5 — самое экономически выгодное решение

Тайминги планок – 16-20-20-40. Конечно, это не самый дорогой вариант, но в то же время и далеко не самый доступный.

Стоит ли покупать DDR5?

Что ж, это большой вопрос. Все сводится к тому, сколько будут стоить эти модули после их выпуска.

Как многие уже знают, в течение многих лет обновление оперативной памяти было, вероятно, наименее эффективным способом достижения прироста производительности в вашей системе. Однако с момента выпуска новой иерархии процессоров и APU AMD это уже не так.

Процессоры AMD буквально процветают в сочетании с более быстрой оперативной памятью, а это означает, что появление DDR5 6400 МГц будет долгожданным, особенно теперь, когда линейка процессоров Ryzen серии 5000 начинает становиться более доступной. При этом мы не полностью знаем, какое оборудование будет совместимо с новыми модулями, поэтому нам придется играть в выжидательную игру.

Дата выпуска DDR5

Еще в марте 2017 года JEDEC объявил, что работа над DDR5 ведется и должна быть выпущена в 2018 году. В ноябре 2018 года SK Hynix наконец-то анонсировала первый в мире модуль оперативной памяти, совместимый с DDR5, заявив, что комплекты будут доступны для покупки потребителями. к концу 2020 г.

По странному повороту событий SK Hynix фактически сократил дату выпуска до 2019 года, что вызвало еще больше шума вокруг новых модулей оперативной памяти DDR5. Однако в конечном итоге этого не произошло.

Перенесемся в наши дни, и DDR5 все еще так же неуловима, как и раньше. Что ж, не так уж и сложно, но при запуске DDR5 произошли некоторые важные сдвиги, которые были реализованы в конце 2020 года.

SK Hynix наконец-то представила первые в мире модули памяти DDR5 — поступающие на теоретические полки с необработанной пропускной способностью 56000 Мбит / с и работающие при более низком напряжении 1,1 В. Новые комплекты появятся на полках к третьему кварталу 2021 года, однако, учитывая очень мало признаков поддерживающих материнских плат и процессоров, будет интересно посмотреть, как это пойдет на самом деле.

Поскольку новые процессоры теперь имеют больше ядер, чем когда-либо, необходимо было внести улучшения в отрасль оперативной памяти, чтобы не отставать от требований к пропускной способности в ГБ / с на ядро. Благодаря повышенной скорости передачи данных, DDR5 явно делает огромный шаг вперед в правильном направлении, что видно на диаграмме ниже.

Исторический рекорд

MSI подметила, что DDR5 не просто будет дороже памяти предыдущего стандарта. Разница в цене будет самой большой за всю историю компьютерной индустрии

«Исторически сложилось так, что более новая технология памяти всегда была дороже на 30-40% по сравнению с предыдущим поколением (на старте продаж – прим. CNews). Однако в случае DDR5 мы ожидаем повышения цены на 50–60% по сравнению с DDR4», – заявили аналитики MSI.

В компании объясняют это исключительно новыми компонентами в составе планок DDR5. Про глобальный дефицит чипов, тоже способный повлиять на рост цен, представители MSI не упоминают. Эксперты портала Neowin считают, что дефицит определеyно окажет свое негативное воздействие на цены за DDR5. В итоге потребителям придется переплатить даже больше 60% за новую память, чем если бы они решили повременить и собрать новый ПК на проверенных временем платках DDR4.

Все зависит не только от Intel

Что до главного конкурента Intel, компании AMD, то в ее случае поддержка памяти DDR5 будет реализована в процессорах с архитектурой Zen 4 под новый сокет AM5. Их появление предварительно запланировано на первую половину 2022 г., но пока неясно, останется ли в них поддержка ОЗУ DDR4.

Очень многое также будет зависеть и от производителей материнских плат, в число которых входит и MSI. Они вполне могут сконцентрироваться на выпуске плат под Alder Lake со слотами под DDR5 и производить платы с DDR4 по остаточному принципу. Насколько велика вероятность такого исхода, пока неясно, но, тем не менее, она присутствует. Не исключено и появление гибридных системных плат со слотами DDR4 и DDR5.

Искусственный интеллект в контакт-центрах может автоматизировать половину запросов
Искусственный интеллект

Желающие сэкономить и купить один лишь процессор Intel или AMD нового поколения и не тратиться на «материнку» будут разочарованы – новые чипы несовместимы с существующими разъемами. Им потребуются LGA1700 и Socket AM5, что также потребует затрат на новый кулер или приобретение специального адаптера для старого.

Когда появятся продукты с поддержкой новой памяти

SK hynix объявила о создании первой в мире микросхемы 16-гигабитной памяти DDR5 DRAM в ноябре 2018 г. Комитет инженерной стандартизации полупроводниковой продукции JEDEC опубликовал последнюю версию стандарта DDR5 в июле 2020 г.

Микросхемы памяти DDR5 SK hynix, а также 32- и 64-гигабайтные RDIMM-модули на ее основе

Если верить утечкам, поддержка оперативной памяти стандарта DDR5 может быть реализована в будущих серверных процессорах Intel на базе архитектуры Sapphire Rapids, которые должны выйти в 2021 г. CPU и APU компании AMD на базе архитектур Zen 4 и Zen 3+ соответственно могут обзавестись поддержкой DDR5 и выйти на рынок в 2022 г.

Согласно прогнозу исследовательской компании Omdia, спрос на DDR5 начнет расти в 2021 г., в 2022 г. достигнет 10% от рынка DRAM, а к 2024 г. превысит 40%.

Заключение

Хотя преимущества, которые предлагает DDR5, впечатляют, реальность такова, что мы не увидим, что ПК начнут использовать эти преимущества до этого времени в следующем году, и даже тогда маловероятно, что мы увидим, что процессоры смогут полностью раскрыть потенциал DDR5 до 2022 года. DDR4 была выпущена ещё в 2014 году, и до сих пор мы видим, что некоторые игровые компьютеры используют DDR3, хотя сейчас она всё больше и больше устаревает. На момент выпуска DDR4 мы не увидели большой разницы в производительности по сравнению с предшественником, и так было несколько лет. Точно так же DDR5 вряд ли будет широко распространена в большинстве компьютеров до конца 2021 года, и мы можем ожидать, что DDR4 по-прежнему будет значительной частью рынка до конца 2022 года.

Если вы в результате купите DDR5-совместимый процессор Intel или AMD, когда они выйдут в 2021 году, тогда ОЗУ DDR5 может оказаться того стоит, хотя на данном этапе невозможно сказать, какова может быть разница в производительности, если таковая имеется.

В конечном счёте DDR5 поднимет потолок потенциальной производительности процессоров и игровых ПК в целом, но до тех пор, пока другие компоненты не разовьются до уровня, который действительно может удовлетворить это, обновление до DDR5. Хотя лучшая оперативная память может повлиять на производительность, всё ещё существует порог, за которым дополнительное увеличение означает незначительные улучшения, и, по крайней мере, в течение следующего года или около того, DDR4