Страница 5: DDR5 и XMP 3.0

Переход с DDR4 на DDR5 станет самой большой проблемой для многих пользователей, и вопросов здесь накопилось немало. Сегодня мы ответим лишь на некоторые из них, поскольку пока не можем показать сравнительные результаты с памятью DDR4 и DDR5.

Память DDR5 знаменует фундаментальные изменения по многим характеристикам, поскольку DDR4 достигла тупика своего развития. Новая память стартует с режима DDR5-4800, но в ближайшие месяцы емкость и частоты существенно увеличатся. Спецификации указывают на частоту DDR5-8400 и емкость модуля до 2 Тбайт, но подобные характеристики вряд ли будут доступны на старте.

Если вы решите приобрести процессор Alder Lake, то следует выбрать материнскую плату с поддержкой DDR4 или DDR5. Встроенный контроллер памяти CPU поддерживает оба стандарта DDR4 и DDR5. Но на выпущенных материнских платах используется только один стандарт. Раньше мы встречали материнские платы, на которые были припаяны слоты DIMM разных типов памяти. DDR1 и DDR2, DDR2 и DDR3, а также DDR3 и DDR4 на одной материнской плате. Но на данный момент мы ничего не знаем о подобных моделях с DDR4 и DDR5 одновременно.

Оба стандарта предусматривают планки памяти с 288 контактами, но они не совместимы друг с другом. Что видно по расположению выреза. Конечно, его можно было бы сдвинуть чуть дальше, чтобы разница между планками была визуально более заметна. Но, возможно, есть технические ограничения.

Прирост пропускной способности и увеличение задержек

Память DDR5 перешла с одного канала на модуль на два канала. Кроме того, пропускную способность удалось увеличить, даже удвоить. Память DDR5-6400 на 6.400 MT/s работает в два раза быстрее DDR4-3200 на 3.200 MT/s. Но Intel почему-то говорит о двухканальном интерфейсе памяти. Впрочем, каждый канал контроллера разделен на два подканала, которые связываются с планкой памяти.

Один модуль DDR5-4800 имеет пропускную способность 37,8 Гбайт/с. То есть в режиме с двумя модулями она составляет 75,6 Гбайт/с. Планки на частотах 5.200, 6.000 или даже 6.600 MT/s получат более высокую пропускную способность. Соответственно, выиграют приложения, которые к ней чувствительны. Но значимого прироста во всех сценариях ждать не стоит.

Все производители памяти говорят о существенном увеличении емкости UDIMM в потребительском сегменте. Причем максимальная емкость планок DDR5 увеличится с 32 Гбайт для DDR4 до 128 Гбайт. Но это отнюдь не означает, что мы увидим подобные модули с самого начала. Память DDR5 можно приобрести в комплектах 2x 16 и 2x 32 Гбайт. Но Samsung уже запустила массовое производство памяти DDR5 с емкостью кристаллов 16 Гбит (2 Гбайт) и пропускной способностью 7,2 Гбит/с (DDR5-7200). Теоретически на них можно собирать планки до 512 Гбайт.

Еще одно изменение касается банков памяти DDR5. Модули DDR5 будут поддерживать до 32 банков - в восьми группах банков (8x4). Что означает удвоение по сравнению с DDR4, где поддерживались только 16 банков в группах 4x4 или 2x8. Кроме того, длина пакетной передачи Burst Length (BL) была удвоена с 8 до 16, что существенно ускоряет скорость передачи данных. Память DDR4 не выполняла других операций во время обновления ячеек, но в случае DDR5 поддерживается Same Bank Refresh, то есть один банк может обновлять ячейки, а остальные банки - выполнять любые другие операции. Что тоже позволило памяти DDR5 работать с пропускной способностью 6.000 MT/s и выше.

Но у DDR5 имеются не только преимущества. Производство DDR4 отлажено настолько хорошо, что позволило добиться очень низких таймингов. В первую очередь прирост производительности от них получают игры. DDR5 с самого старта может давать задержки 36-36-36-76, но напряжение требуется выше номинального 1,1 В. Самые быстрые комплекты DDR4 работают с таймингами CL12/14. В нашем тесте мы более подробно рассмотрим работу DDR4 и DDR5.

Сравнение задержек CAS
Скорость DDR4 DDR5 (JEDEC)
3.200 MT/s 13 - 22 22 - 28
3.600 MT/s 14 - 20 26 - 32
4.000 MT/s 14 - 19 28 - 36
4.400 MT/s 16 - 20 32 - 40
4.800 MT/s 18 - 19 34 - 42

Тайминги CAS увеличилась, но из-за более высоких частот и других улучшений фактические задержки должны быть на уровне DDR4.

Еще один аспект касается определения ошибок (ECC) на самих чипах памяти DDR5 (On-Die ECC). Однако это не означает, что все системы с DDR5 будут полностью поддерживать ECC между контроллером памяти и планками. Поддержка On-Die ECC уже присутствовала у быстрых чипов GDDR6(X). В итоге разница между не регистровыми модулями и ECC для серверных сценариев останется.

Последний аспект касается питания памяти. У планок DDR5 используется встроенная система питания Power Management Integrated Circuit (PMIC), на снимке выше она расположена по центру. Подобный шаг не только увеличивает эффективность, но и позволяет каждому модулю самостоятельно выставлять нужное напряжение. Рабочее напряжение планок DDR5 снижено с 1,2 до 1,1 В. PMIC получает от материнской платы 5 В, которые он затем преобразует в 1,1 В. Если быть более точным, задаются три уровня напряжения: VDD, VDDQ и VPP. Для разгона DDR5 можно выставлять напряжение 1,35 В, хотя при этом на преимущества по эффективности рассчитывать не стоит. Максимальный уровень для большинства планок составляет 1,435 В, но рано или поздно появятся модули для оверклокеров, где PMIC позволит выжать и больше 1,435 В.

XMP 3.0 и режимы Gear

Вместе с DDR5 объявлены новые профили XMP 3.0, которые расширяют спектр функций по сравнению с XMP 2.0. Число профилей XMP 3.0 увеличено с двух до пяти. Три заданы производителем, два пользователь может конфигурировать по своему желанию. Совершенно верно, пользователь может сохранять настройки в собственные профили. Причем можно выбирать и собственные названия.

Мы получили следующие комплекты памяти DDR5 для тестов Alder Lake-S:

  • Corsair Dominator Platinum RGB: DDR5-5200 38-38-38-84 (CMT32GX5M2B5200C38-PK1) 
  • G.Skill Jipjaws S5: DDR5-5200 40-40-40-76 (F5-5200U4040A16GX2-RS5W)
  • Kingston Fury Beast: DDR5-5200 (KF552C40BBK2-32)

Как можно видеть, с самого старта будет довольно много комплектов на 5.200 MT/s, что позволяет рассчитывать на небольшой разгон памяти. DDR5-4800 останется начальной спецификацией JEDEC, хотя наверняка будут планки, заявленные на данной частоте. Но G.Skill, например, уже объявила комплекты Trident Z5 на DDR5-6600 CL36. Хотя они будут стоит весьма немало. Планки 2x 16 Гбайт DDR5 на 4.800 или 5.200 MT/s можно будет приобрести примерно за €300 (24.600 ₽). Как видим, цены памяти DDR5 начального уровня сравнимы со скоростными комплектами DDR4.

С процессорами Alder Lake вновь работают режимы Gear, знакомые по настольным Rocket Lake. По сути, речь идет о делителе между частотами памяти и контроллера. Для Rocket Lake верно следующее: Gear 1 поддерживается всеми процессорами до частоты памяти DDR4-2933. При выборе более высоких частот контроллер памяти переключается в Gear 2. Только Core i9-11900K официально поддерживает Gear 1 до режима DDR-3200. Впрочем, в зависимости от процессора и памяти, можно разогнать Gear 1 вплоть до DDR4-3733, например.

Для Alder Lake спецификации были обновлены. Все представленные процессоры поддерживают DDR4-3200 в режиме Gear 1. Режим Gear 2 стартует с DDR4-3733, но ничто не мешает попытаться выставить память и IMC в Gear 1 вручную.

Режимы Gear доступны и для DDR5, но здесь Gear 2 стартует уже с DDR5-4800. Через несколько ступеней придется переключаться на Gear 4. В тестах памяти мы рассмотрим режимы более подробно.