DDR4 зупинилася у своєму розвитку на 16-гігабітних чіпах, що дозволяло створювати модулі 32ГБ UDIMM/SODIMM та 64ГБ RDIMM. DDR5 може використовувати 64-гігабітні модулі. Це дозволить у майбутньому мати планки до 2ТБ. «Побутовий» сектор, швидше за все, зможе зрости до 128ГБ на модуль. Але оскільки зараз у виробництві використовуються 16 гігабітні чіпи, 32ГБ на модуль - наша доля.
У порівнянні з DDR4 банківські групи пам'яті DDR5 збільшилися з 4 до 8, а загальна кількість банків збільшилася з 16 до 32. Кількість банківських груп подвоєно, що сприяє збільшенню обсягу даних, що передаються, тим самим оптимізуючи загальні часові параметри. Збільшення числа банків з 16 до 32 дозволяє відкривати більше сторінок поспіль. DDR5 також має функцію поновлення одного банку (SBRF), що дозволяє оновлювати один банк на групу, а не всі банки.
Специфікація визначає швидкість передачі даних від DDR5-3200 до DDR5-6400. DDR4 у свій час починала з мінімальних 1600, виробники DDR5 стартували з позначки 4800.
Кількість контактів на модулі залишилося тим самим, 288, але змінилася розпинування. Ключ на модулі зсунуто. Тепер, щоб встановити планку DDR5 у слот DDR4, треба мати характер та сильні руки.
Пам'ять DDR5 розроблена з новою канальною архітектурою, що забезпечує два набори повністю незалежних 32-бітових підканалів (у DDR4 один 64-бітовий канал). Режим подвійної пропускної спроможності підвищує загальну продуктивність, скорочує час затримки доступу і підвищує ефективність каналу.
Серверна пам'ять DDR5 RDIMM має два 40-бітові підканали, додаючи 8 біт до існуючих 32 біт кожного каналу для підтримки механізму виявлення та корекції помилок ECC. Конструкція RCD (Registering Clock Driver) дозволяє додатково знизити навантаження на центральний процесор, посилити цілісність сигналу та зменшити перешкоди.
У DDR5 вища енергоефективність. Робоча напруга знижена з 1,2В DDR4 до 1,1В. Це штатні величини. Як ми пам'ятаємо, вийшовши за межі специфікації, можна було досягти і DDR4-5000 при 1,6В. Швидше за все, DDR5-6800 ми отримаємо при живленні 1,35В.
Радикальні зміни відбулися у регулюванні живлення. Замість традиційного методу керування через материнську плату пам'ять DDR5 оснащена ІС керування живленням (PMIC), яка може більш ефективно керувати навантаженням на систему та підвищити ефективність перетворення енергії. Це дозволяє виробникам пам'яті гнучко реагувати на запити клієнтів, включаючи в PMIC додатковий функціонал для підвищення надійності, моніторингу температури - покращуючи загальну потужність як у стані повної смуги пропускання, так і в стані зниженого енергоспоживання.
З одного боку, таке рішення потенційно спрощує, отже, здешевлює материнські плати (не помітили), з іншого боку, ускладнює та робить модулі пам'яті дорожчими (помітили). Тепер виробники модулів не тільки в залежності від виробників чіпів пам'яті, але і від якоїсь Integrated Device Technology, Inc, що випускає PMIC.
Нині є дві специфікації PMIC. DDR5 UDIMM та SODIMM, які використовують 5 В PMIC; для серверних програм серверна пам'ять DDR5 RDIMM використовує 12 В PMIC.
Дослідження всього парку серверів Facebook протягом 14 місяців виявило, що більшість помилок пам'яті пов'язані з контролером пам'яті та каналом пам'яті. Разом з тим, дослідження показало, що зростання щільності чіпів пам'яті, збільшення їх кількості на модулі і зростання ширини шини викликають зростання кількості помилок від покоління до покоління пам'яті. Попри поширену думку, помилки пам'яті не завжди є поодинокими подіями і можуть завдати удару по серверу (якщо не обробити їх належним чином), створюючи свого роду атаку на відмову в обслуговуванні.
On-die ECC (ODECC) – ще одна з найважливіших особливостей специфікації DDR5. Ця технологія покликана боротися зі зростанням кількості помилок, пов'язаних зі збільшенням щільності компонування DDR5. На жаль, захист обмежений масивами пам'яті всередині мікросхем - як тільки дані виходять за межі модуля DIMM, вони стають самостійними. Вбудований ECC не забезпечує жодного захисту для даних у дорозі, тому вбудований ECC не є правильною повною реалізацією ECC.
Не слід забувати, що вбудований ECC вимагає додаткової ємності для зберігання парності, що є ще однією причиною зростання вартості DDR5 (на додаток до PMIC). Вбудований ECC не замінить стандартний ECC, але обидва варіанти будуть використовуватися в серверному та корпоративному середовищі.
Коротко, про мотиви та основні віхи переходу на DDR5.
Багатоядерність CPU
Чим більше у процесора ядер, тим менша доступна пропускна здатність пам'яті на ядро. Завдяки фундаментальним змінам в архітектурі DRAM ефективна пропускна здатність DDR5 у два з лишком рази більша, ніж у DDR4 – що важливо для багатопотокового навантаження з інтенсивним використанням пам'яті
Живлення та управлiння ним
Стандартна робоча напруга для DDR5 становить 1,1 В порівняно з 1,2 В для DDR4. Навіть без урахування розгону DDR5 залишає більший простір для керування ефективністю. Чіп інтегральної схеми керування живленням (PMIC) знаходиться на самому модулі DDR5 DIMM. Для DDR4 він розміщувався на материнській платі.
Подвоєння
Стандарт DDR5 пропонує подвоєну кількість груп банків пам'яті, подвоєну довжину пакета та два незалежні 32-бітові канали на модулях пам'яті без ECC. DDR4 мав один 64-бітовий канал.
On-die ECC
Вбудована в модулі корекція помилок не замінює, але доповнює стандартні перевірки ECC – які, як і раніше, виконує процесор за підтримки материнської плати. Щільність компонування DDR5 вимагає розширення механізмів захисту даних у пам'яті.
Творці контенту, практики математичного моделювання, інженери, які працюють з великими обсягами даних, багатозадачні користувачі - всі користуються процесорами з великою кількістю ядер. DDR5 краще підходить для багатопоточності, ніж DDR4. Зі зростанням популярності та зниженням цін на модулі DDR5 залишається все менше причин утримуватися від технологій останнього покоління.
Як ми можемо допомогти?
Компанія Server Solutions займається продажем серверів Dell PowerEdge R760 та Dell PowerEdge R760xs по всій Україні, серед наших клієнтів малий, середній і великий бізнес. Якщо вам або вашому підприємству потрібна консультація і купівля якісного серверного обладнання, то вам слід звернутися до нас.