DDR5

SMARTs DDR5-Speichermodule wurden speziell auf die zunehmenden Anforderungen heutiger Anwendungen abgestimmt, bei denen es auf außergewöhnliche Leistung ankommt – zum Beispiel beim Cloud-Computing oder bei der Massendatenverarbeitung in Datencentern. DDR5 sorgt für bessere Skalierungsmöglichkeiten ohne Kanaleffizienzkompromisse bei höheren Geschwindigkeiten. Diese gesteigerte Leistung wird durch Verdopplung der Burst-Länge auf BL16 und der Bankanzahl von 16 auf 32 erreicht. DDR5-DIMMs arbeiten mit zwei vollständig unabhängigen 40-Bit-Subkanälen im selben Modul.

Erweiterte Burst-Länge

Bei DDR4 liegt die Burst-Länge bei 8. Bei DDR5 wird die Burst-Länge zur Vergrößerung der Burst-Nutzdaten auf 16 ausgeweitet. Eine Burst-Länge von 16 (BL16) ermöglicht Zugriff auf 64 Datenbytes mit einem einzigen Burst, erreicht damit das typische CPU-Cache-Line-Limit. Dies ermöglicht deutliche Parallelitätsverbesserungen und dank zwei Kanälen auch bessere Speichereffizienz. DDR5 unterstützt Merkmale wie on-die ECC.

Neue Leistungsarchitektur bei DDR5

Die Leistungsarchitektur wurde grundlegend verändert. Bei DDR5-DIMMs wird das Leistungsmanagement vom Motherboard direkt zum DIMM verlagert. DDR5-DIMMs verfügen über einen eigenen 12-V-Spannungsregler Spannungsregler verteilt die 1,1-V-VDD-Versorgung, sorgt damit für bessere Signalintegrität und geringere Störungen.

Kanalarchitektur: Ein DIMM, zwei Kanäle

DDR4-DIMMs arbeiten mit einem 72-Bit-Bus, der sich aus 64 Datenbits und 8 ECC-Bits zusammensetzt. Bei DDR5 arbeitet jedes DIMM mit zwei Kanälen. Die Kanäle sind jeweils 40 Bit breit: 32 Datenbits und 8 ECC-Bits. Während die Datenbreite identisch bleibt (64 Bit insgesamt), sorgen die beiden kleineren, unabhängigen Kanäle für eine bessere Effizienz beim Speicherzugriff. Bei der DDR5-DIMM-Architektur werden linke und rechte DIMM-Seite bei gemeinsame RCD-Nutzung jeweils von einem unabhängigen, 40 Bit breiten Kanal bedient. Da jede Lane mit einem unabhängigen Taktsignal arbeitet, verbessert dies die Signalintegrität und sorgt für einen geringeren Störungsrahmen.

DDR4 und DDR5 im Vergleich

Hier die sechs wichtigsten Spezifikationsfortschritte bei der Weiterentwicklung von DDR4 zu DDR5.

● Befehls-/Adress- und Steuerbus mit doppelter Datenrate

● Erzeugt CRC-Prüfsumme bei READ-Dataframes

● Standard-Burst-Länge auf BL16 erhöht – einzelner Burst = 64 Datenbytes

● Integrierter Temperatursensor (MR4)

● DDR5-DRAM arbeitet mit 256 Mode-Registern