DDR5是什么?DDR5為啥能成下一代內(nèi)存標準?
JEDEC 表示會在2018年完成 DDR5 標準,DDR5的帶寬和密度也將是 DDR 4 的兩倍,同時能耗更低。如果 DDR5 標準在2018 年修訂完畢,我們可能要等到2020年才會看到配備 DDR5 內(nèi)存的電腦。Mac 電腦也要等到2020年才會有 DDR5 內(nèi)存了,不過 Mac Pro 的未來仍然不確定。DDR5到底是什么?為啥會成為下一代內(nèi)存標準呢?近天咱們就來看一看吧。
首先小編必須說明一下,很多關(guān)注顯卡的小伙伴肯定會發(fā)現(xiàn),在顯卡里早就用上DDR5了,這不是啥新鮮東西呀?其實并不是這樣,從前幾代開始,顯存就與內(nèi)存顆粒有了差別,比如GDDR5,就是一種從DDR3發(fā)展而來的顆粒,而DDR5的“爹”是DDR4。
DDR5的規(guī)范其實在2016年就開始規(guī)劃,也就是說DDR4剛剛開始走上正軌,廠商們就在籌劃下一代內(nèi)存了。這一規(guī)范主要由三星提出,美光參與,具體性能方面,DDR5姜蔥3.2GHz等效頻率起跳,主流頻率可能會達到6.4GHz,容量則為16GB起跳,電壓1.1V。
DDR5其實就是等效頻率翻倍的DDR4,而其翻倍的方式也和之前的DDR2、3、4一樣,利用了每個時鐘周期內(nèi)電平的不同來觸發(fā),在保持基礎(chǔ)頻率的基礎(chǔ)上可以獲得數(shù)倍的等效運行頻率。這樣漸進式的發(fā)展兼容性更好,是DDR5成為下一代標準的主要原因之一。
一個時鐘周期傳輸多次數(shù)據(jù)(上)和一次數(shù)據(jù)的區(qū)別
當然為了達到這么高的運行速度,并且保證高速運行的穩(wěn)定性,DDR5也增加了一些新模塊、電路和算法,比如相位旋轉(zhuǎn)器(phase rotator)、注頻鎖相振蕩器(injection locked oscillator)一類的。但這些與我們實際使用無關(guān),不用去關(guān)注。
其實除了DDR5,目前已經(jīng)很成熟的內(nèi)存技術(shù)還有HBM(高帶寬內(nèi)存),它在高端顯卡上的表現(xiàn)也很搶眼。為啥HBM不能成為新一代PC內(nèi)存呢?咱們先來看看這種內(nèi)存到底有啥特色吧。
HBM內(nèi)存最大的特色就是位寬特別高,所以可以在較低頻率下實現(xiàn)很高的數(shù)據(jù)傳輸率。以道路為例,如果說DDR內(nèi)存是不斷提高車速的話,HBM就是把路盡量拓寬。它的構(gòu)造也和DDR完全不同,是好多層顆粒層疊放置,所以同容量下的體積也可以做得很小。
HBM內(nèi)存的問題也恰恰在于它的工作方式,由于帶寬非常大但頻率相對較低,所以與核心連接的線路更復(fù)雜、對延遲的敏感度更高。要用HBM做PC內(nèi)存的話,內(nèi)存插槽與處理器接口間就必須盡量接近,而且線路非常復(fù)雜密集,而如果像GPU一樣把它直接做在CPU旁邊,就要放棄內(nèi)存插槽,這都需要對主板結(jié)構(gòu)進行大改。
另外的問題來自CPU,HBM能用于GPU的原因是現(xiàn)在GPU顯存位寬都很大,主流產(chǎn)品192bit起步,使用HBM的Vega 64更達到2048bit。但目前主流CPU的內(nèi)存控制器只能使用128bit雙通道,根本沒法充分利用HBM的高帶寬,甚至還限制了可用的內(nèi)存容量。
Vega 64的2048bit位寬只能支持兩個HBM顆粒,總?cè)萘?GB
DDR內(nèi)存總歸是一種改進式產(chǎn)品,速率一直加倍加倍的需要越來越精細地控制電平,稍微有一點波動就會造成頻率不穩(wěn),長遠看來必然難以為繼,HBM或者更新架構(gòu)的內(nèi)存才是未來的發(fā)展方向。不過這需要處理器、主板甚至整個PC架構(gòu)大改,所以應(yīng)該不會在最近發(fā)生。
DDR5內(nèi)存上市時間
據(jù)悉,7nm工藝下的 DDR5內(nèi)存要到2020年才會商用,首批自然還是服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心,消費級的DDR5內(nèi)存要等到2020年之后才會上市。
準備裝機的小伙伴也許擔心現(xiàn)在選DDR4會不會很快被淘汰,其實完全不必。DDR5還沒正式商品化,更不要說價格平穩(wěn)、普及主流了,大規(guī)模取代DDR4內(nèi)存估計要到2022年了。近期的處理器和芯片組即使開始支持DDR5,也必然會保留對DDR4的支持,且主流主板肯定也會有DDR4插槽的。