Mit tartogat a DDR5?

Ma még a PC-k nagy részében DDR4 szabványú memória dübörög, de már kopogtat az ajtón az új generációs szabvány, amely nem túl meglepő módon a DDR5 nevet viseli. Ha nagyon le akarjuk egyszerűsíteni, akkor a fejlődést biztosító új megoldások célja mindig ugyanaz: a teljesítmény növelése a fogyasztás észszerű keretek között tartása mellett. Akármilyen memóriaszabványt veszünk példának, ez a célkitűzés mindig teljesült, nagyjából hasonló mértékben.

A DDR5-nél sem beszélhetünk más felállásról, mivel ez a rendszer is a teljesítmény növelésére koncentrál a DDR4-hez viszonyítva, miközben a fogyasztás a megszokott szinten ragad. Ha a nyers adatokra koncentrálunk, akkor a fő változások között szerepel, hogy 1,2 V-ról 1,1 V-ra csökken az üzemfeszültség, illetve a 8n prefetch puffert 16n prefetch váltja, vagyis órajelenként 16 bit vándorol át a memóriacellákból az IO-pufferbe, miközben a teljesítmény I/O összekötésenként 3,2 Gbps-tól 6,4 Gbps-ig skálázódik majd. Ennél persze nagyobb teljesítmény is elérhető lehet, hiszen a DDR4 esetében is túlteljesítették az eredeti JEDEC specifikációkat az egyes memóriagyártók, és a DDR5-nél sem hagyják ki ezt a lehetőséget, de a szabványosítást végző szervezet egyelőre ezt a tartományt fedi le.

A DDR5-ös memóriamodulok kialakítása a DDR4-es opciókhoz hasonlóan 288 tűre épít, de természetesen nem kompatibilis a két megoldás, vagyis a DDR5 alkalmazásához ehhez tervezett platform szükséges. Már csak azért is, mert a motorháztető alatt igen sok dolog változik. Többek között egy DIMM önmagában is két csatornára lesz bontva. A korábbi, egy 64 bites csatorna helyett tehát egy memóriamodul két 32 bites csatornát kínál, amiből ECC mellett kétszer 40 bit lesz.

A minimális lökethossz is változik, konkrétan 8 bájtról 16 bájtra nő, ami azt jelenti, hogy egy csatorna operációnként már 64 bájt adatot is képes fogadni, és mivel egy modul két csatornával dolgozik, így ez kétszer 64 bájtot jelent. Ezek a csatornák azonban nem olyan szélesek, mint korábban, így a DDR5 szabvány négyről nyolcra növeli a bankcsoportok számát, de ennél is fontosabb, hogy finom szemcsézettségű frissítéssel kezeli őket, ami lehetővé teszi, hogy az egyes memóriabankok akkor is frissüljenek, ha a többi éppen dolgozik. Ezzel a nem használt bankok hamarabb igénybe vehetők, ami maximalizálja a kevésbé széles csatornák kihasználhatóságát.

A fentiek hasznos változások, de nem elegendők ahhoz, hogy a teljesítmény a DDR4-hez viszonyítva megduplázódjon – ehhez meg kell növelni a memóriabusz órajelét, amit a DDR5 meg is tesz a DFE, vagyis a decision feedback equalization alkalmazásával. Gyakorlatilag ezzel módosították a DDR4 memóriabuszát, aminek hála lehetővé vált az interferencia csökkentése, mindez pedig megfelelő alapot adott a magasabb adatátviteli sebesség megfelelő stabilitás melletti elérésére.

A feszültségszabályozás tekintetében a JEDEC szintén bevetett egy lényeges újítást. A DDR5 szabványtól kezdve minden memóriamodul maga felel a saját feszültségszabályozásáért, így ez a teher lekerült az alaplapok válláról. Ennek komoly a jelentősége, ugyanis az alaplapok tervezésénél a gyártóknak mindig a lehetséges maximális memóriakonfigurációra kellett tervezni, miközben sok esetben a vásárolt memóriacsomag meg sem közelítette azt a terhelést, amire elméletben a rendszer fel volt készítve, és ez elég drágává tette a modernebb alaplapok gyártását.

Természetesen rögtön fel lehet kiáltani, hogy az új specifikációkkal majd a memóriamodulok elkészítésének költségei nőnek meg, viszont nem elhanyagolható tényező, hogy a rendszer energiaellátása reálisan tervezhetővé válik. Egy memóriamodulra mostantól elég olyan képességű szabályozót rakni, ami pont elég a stabil működéshez, így az alapvetően pazarló túltervezés megszűnik. Ezzel együtt hasznos információ lehet, hogy a DDR5-től kezdve értelmetlenné vált a drága, memóriatuningra tervezett alaplapok vásárlása, hiszen a memória órajelének növelése kizárólag a modul és a CPU memóriavezérlőjének képességein múlik majd. Persze nem kell majd félteni az alaplapgyártókat, ezt a kis problémát bizonyosan át fogják hidalni a marketing csodás erejével.

DDR5 a JEDEC specifikációi szerint

A DDR5 újításai látványosak, de sokaknak talán nem fontosak a mélyebb részletek, inkább a száraz adatokra kíváncsiak. A JEDEC jelenleg 27 paramétermintát specifikál, minden egyes megkülönböztetett órajelhez hármat: fast, common és looser, azaz gyors, átlagos és laza. Ezekről az alábbi táblázat ad bővebb felvilágosítást:

A táblázatban szereplő paraméterminták természetesen egy modulra vonatkoznak, többcsatornás működés mellett nyilván a gyártók dolga kiválogatni azokat a modulokat, amelyek egymás mellett is tartják a megadott paramétereket. Ebből nem igazán volt gond a DDR4 esetében sem, és valószínűleg a DDR5-nél is megugorja ezt a feladatot az iparág.

Corsair Dominator Platinum RGB DDR5 [+]

A késleltetési értékek a fast paraméterminta tekintetében hasonlók a DDR4 ilyen irányú adataihoz, míg a common és a looser specifikációk elmaradnak az előző generációs szabványtól. Ilyen szempontból az adott teljesítményszinten érdemes olyan modulokat választani, amelyek JEDEC profiljai az időzítés tekintetében a fast paramétermintához vannak közel.

A JEDEC specifikáción túlmenően megemlítendő az Intel saját, XMP (EXtreme Memory Profile) specifikációja is, ami a DDR5 esetében XMP 3.0 néven fut. Ez szokás szerint olyan teljesítményprofilokat határoz meg, amelyeket a JEDEC még nem kategorizál. Ilyen szempontból ez egyfajta tuningnak számít, mivel alapvetően nem garantált, hogy bármelyik alaplap-processzor párossal képes lesz a memória egy XMP 3.0 profil mellett stabilan üzemelni.

Annak érdekében, hogy itt kevésbé lehessen lyukra futni, az alaplapgyártók rendszerint hitelesítik az egyes memóriákat az alaplapjaikhoz, ezzel adva egyfajta támpontot a potenciális vásárlóknak. Ezeket a listákat szintén érdemes nézni, mivel jelentősen csökkentik annak az esélyét, hogy a beszerzett konfiguráció ne tudná stabilan hozni az elméleti maximumnak számító paramétereket. Valós garancia azonban csak a JEDEC profilra van, az teljesen biztos, hogy stabil akármilyen processzor és alaplap párosításával.

Abu85