一份最新報告指出，從 DDR4 到 DDR5 內(nèi)存的過渡應(yīng)該是迅速的。
根據(jù)行業(yè)專家Yole Developpement的一份報告，DDR5 的廣泛采用應(yīng)該會在 2022 年開始，從服務(wù)器市場和企業(yè)界開始。然后在 2023 年，我們將最終看到主流市場廣泛采用 DDR5，手機(jī)、筆記本電腦和 PC 將充分利用該技術(shù)。事實(shí)上，我們應(yīng)該會在 2023 年看到DDR5 出貨量超過 DDR4，這標(biāo)志著兩種技術(shù)之間的快速過渡。
更具體地說，據(jù)估計，2022 年 DDR5 的采用率將增加 25%（感謝服務(wù)器市場），然后在 2023 年實(shí)現(xiàn)更大的躍升，達(dá)到超過 50% 的市場份額。最后，到 2024 年至 2026 年，我們應(yīng)該預(yù)計其他市場將效仿 DDR5 的采用，使 DDR4 僅占市場的 5%。
巨大的需求應(yīng)該會加速向 DDR5 的遷移，需求已經(jīng)顯著回升（盡管 2019 年存在供過于求的問題）。事實(shí)上，該公司預(yù)測DRAM市場價值 1200億美元，NAND 市場價值 680億美元，創(chuàng)歷史新高。這種趨勢應(yīng)該會持續(xù)到 2026 年，屆時內(nèi)存市場的價值應(yīng)該會超過 2000 億美元。
DDR5是對當(dāng)前 DDR4 內(nèi)存架構(gòu)的重大升級。DDR5 的帶寬將是 DDR4 的兩倍，以及芯片密度的四倍。這將允許顯著更高容量的 DIMM，同時以較低的工作電壓運(yùn)行。DDR5 還具有內(nèi)置 ECC 支持以提高可靠性，但這是一種芯片級技術(shù)，不符合保護(hù)傳輸中數(shù)據(jù)的成熟 ECC 內(nèi)存技術(shù)的要求。因此，我們也將看到 DDR5 內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)和 ECC 風(fēng)格。
DDR5的優(yōu)勢
作DDR4 的后繼者，DDR5 是下一代同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器 （SDRAM）。DDR 存儲器可在單個時鐘周期內(nèi)發(fā)送和接收兩次數(shù)據(jù)信號，并允許更快的傳輸速率和更高的容量。
雖然 DDR 內(nèi)存中的大多數(shù)開發(fā)都是適度的增量，重點(diǎn)是性能改進(jìn)以滿足服務(wù)器和個人計算機(jī)應(yīng)用程序要求，但從 DDR4 到 DDR5 的跨越是一個更大的飛躍。在需要更多帶寬的驅(qū)動下，DDR5 在強(qiáng)大的封裝中帶來了全新的架構(gòu)。
計算能力的迅速發(fā)展使中央處理器制造商努力提供盡可能多的核心數(shù)量。不久前，個人計算機(jī)用戶只能期待 4 核芯片?，F(xiàn)在，大多數(shù)中央處理器制造商會提供 6 核中端芯片和 12 核高端芯片。對于服務(wù)器解決方案，制造商們提供多達(dá) 64 內(nèi)核。當(dāng)前服務(wù)器內(nèi)存解決方案（如 DDR4）不能滿足這些高核計數(shù)中央處理器的帶寬需求。
信號完整性、電源傳輸和布局復(fù)雜性限制了每個內(nèi)核的內(nèi)存帶寬進(jìn)度。要釋放下一代中央處理器的強(qiáng)大功能，需要新的內(nèi)存架構(gòu)，以符合其更高的每核帶寬要求。這是開發(fā) DDR5 SDRAM 解決方案的主要驅(qū)動力。
為滿足下一代中央處理器的需求，DDR5 帶來了更高的數(shù)據(jù)速率、更低的能耗和更高的密度。DDR5 發(fā)布后的最大數(shù)據(jù)速率為 4800MT/s（百萬次/秒），而 DDR4 為 3200MT/s。系統(tǒng)級仿真中的并行比較顯示，DDR5 的有效帶寬約為 DDR4 的 1.87 倍。
DDR5 將突發(fā)長度增加到 BL16，約為 DDR4 的兩倍，提高了命令/地址和數(shù)據(jù)總線效率。相同的讀取或?qū)懭胧聞?wù)現(xiàn)在提供數(shù)據(jù)總線上兩倍的數(shù)據(jù)，同時限制同一存儲庫內(nèi)輸入輸出/陣列計時約束的風(fēng)險。此外，DDR5 使存儲組數(shù)量翻倍，這是通過在任意給定時間打開更多頁面來提高整體系統(tǒng)效率的關(guān)鍵因素。所有這些因素都意味著更快、更高效的內(nèi)存以滿足下一代計算的需求。但是，DDR5 不僅提高了性能，還提高了可擴(kuò)展性。
經(jīng)過優(yōu)化的 DRAM 核心計時和芯片內(nèi)糾錯碼是提高 DDR5 可擴(kuò)展性的兩個主要因素。雖然內(nèi)存架構(gòu)逐年擴(kuò)展，但它的代價是 DRAM 單元電容的下降和位線接觸電阻的增加。DDR5 解決了這些缺點(diǎn)，并允許通過優(yōu)化的核心計時進(jìn)行更可靠的擴(kuò)展，這對于確保有足夠的時間在 DRAM 單元中寫入、存儲和檢測電荷至關(guān)重要。
芯片內(nèi)糾錯碼 （ECC） 通過輸出數(shù)據(jù)之前在讀取命令期間執(zhí)行更正，提高了數(shù)據(jù)完整性并減少了系統(tǒng)糾錯負(fù)擔(dān)。DDR5 還引入了錯誤檢查清理，其中 DRAM 將在發(fā)生錯誤時讀取內(nèi)部數(shù)據(jù)并寫回已更正的數(shù)據(jù)。
為了提高記憶體的存取效能，DDR8采用由8個Bank Group組成的32 Bank（可以單獨(dú)啟用/停用的存儲單元）架構(gòu)，比DDR4由4個Bank Group組成的16 Bank架構(gòu)，多出1倍的存取可用性（Access Availability）。而DDR5的Burst Length（DRAM單個讀/寫指令可以存取的資料量）從DDR4的8增加到16，也是增加效能的關(guān)鍵功能。
不同于DDR4在更新（Refresh）時無法執(zhí)行其他操作，DDR5則透過Same Bank Refresh功能，讓系統(tǒng)可以在更新某些Bank的時候，存取其他Bank的資料，另一方面DDR5也透過決策回饋等化器（Decision Feedback Equalization，DFE）消除雜訊，以增加整體效能表現(xiàn)。
在電力消耗部分，DDR5的工作電壓為1.1V，低于DDR4的1.2V，能降低單位頻寬的功耗達(dá)20％以上。