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科普:最新的DDR5标准

更新时间:2020-07-20 11:32:19    浏览次数:443+次

作为DDR4内存的接班者和以后CPU的“天然”好搭档,DDR5从去年年初推出样品到前几天终于由JEDEC(固态存储协会)正式确定标准,经历的时间可真不短,有点吊人胃口的感觉。长时间的等待到底值不值,它和DDR4以及竞争者有啥不同呢?咱们今天就来说说这事儿吧。

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要说DDR5的研发,就得追溯到更遥远的2016年了,DDR4大局已定之后,各个主要的内存颗粒厂商就开始考虑下一代产品了。频率根据当时的主流内存翻倍,也就是3.2GHz等效频率(2倍于DDR3 1600)起步,主流频率最高6.4GHz(2倍于DDR4 3200)。

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其频率翻倍的方法和之前的DDR1、2、3、4一样,利用了每个时钟周期内电平的不同来触发“动作”,这样就可以在保持基础频率的基础上可以获得数倍的等效运行频率。这种渐进式的发展兼容性更好,是DDR5成为下一代标准的主要原因之一。

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当然为了达到这么高的运行速度,并且保证高速运行的稳定性,DDR5也增加了一些新模块、电路和算法,比如相位旋转器(phase rotator)、注频锁相振荡器(injection locked oscillator)等,另外也会采用更好的芯片制造工艺。

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近期正式发布的DDR5标准中还有之前被忽略的细节,比如BANK数量翻倍,其实是增加了内存条自身的位宽、并行传输能力和容量扩展能力,同频下带宽就有明显提升。再加上频率终于以目前的DDR4主流内存为标准,提升到了4.8GHz~8.4GHz,以后让电脑的内存带宽翻倍完全没问题,最高频率则可以达到目前内存带宽的3倍以上。

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还有一些细节的确定也让人安心,比如电压从DDR4内存的1.2V(实际上高频内存普遍使用1.35V)降低到1.1V,可以更好地控制功耗,目前公布的DDR5内存几乎都没有散热片,说明其功耗、发热表现真的不错。此外为了保证稳定性,标准还要求有更高的电压耐受度,大家也不用担心它使用这么低的电压,会不会稍有波动就受损了。

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当然小编也并不是说DDR5性能无敌,比如近期量产的HBM2e带宽就远远超过它;傲腾内存速度慢一些,但重启电脑之后能保留所有数据;游戏主机则用GDDR6显存当做主内存使用,效果也不错。不过这些内存的成本、架构等方面还存在不少问题,对消费市场影响不大,所以下一代消费级内存是DDR5应该稳稳的。

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至于性能嘛,之前的推送提到过,有“标准频率”设置的CPU们,在更高带宽内存的支持下,都会有比较明显的性能提升,更不要说未来对DDR5内存优化的CPU了。唯一的不足就是这个标准出台的真是晚,按照它设计或者修改CPU内存管理器设计的CPU估计至少得再等一代,再加上商用平台先争夺产量,大家估计得等到2022年才能用上DDR5了。