kedd, október 10, 2023
KezdőlapUncategorizedDDR5 vs DDR4 – Amit érdemes tudni az új generációról

DDR5 vs DDR4 – Amit érdemes tudni az új generációról

Az Intel 12. generációjától kezdve, illetve laptopokat nézve az AMD Ryzen 6000-es szériája is már támogatja a DDR5-ös memóriákat.

Ugyan a videókártyákon már rég vannak GDDR5-ös RAM-ok (sőt, már GDDR6-os RAM-ok használatáról is beszélünk jó ideje), de olyanok, amik effektíven a rendszer szolgálatában állnak, még csak a DDR4-es megoldásokról beszélhettünk. A DDR5-ös RAM-ok megjelenésével azonban arra számíthatunk, hogy szép lassan az új technológia utat és leginkább egyre nagyobb piacot fog törni magának.

De mi is a memória és hogyan működik?

A memória, azaz a RAM (Random Access Memory), melynek több megnevezése is van (tetszőleges hozzáférésű memória; közvetlen hozzáférésű memória), egy véletlen elérésű írható-olvasható adattároló eszköz. A RAM tárolja a CPU által végrehajtandó programokat és a feldolgozásra váró adatokat. Az adatok csak addig maradnak meg benne, amíg a számítógép feszültség alatt van: kikapcsoláskor a benne tárolt adatok elvesznek.

A számítógép memóriája a processzor mellett alapvető fontosságú alkatrész. A RAM főbb feladata az ideiglenes adatok tárolása: például a programok utasításai, adatok, a CPU munkájának eredményeinek a tárolása. Mivel a RAM jóval lassabb, mint a processzor, ezért a processzorban saját, gyors memóriával is rendelkezik, ami a cache.

A RAM egy byte-nyi információt tároló részét memóriarekesznek nevezzük. A memóriarekeszek sorszámát címnek nevezzük, a CPU ennek alapján találja meg a keresett információt a RAM-ban. A memóriákban lévő cellák (memóriarekeszek) a négyzetrács pontjaiként helyezkednek el, így az adatok lekéréséhez tudni kell a sorok és az oszlopok számát.

Laptop Memória

Az alapot képező NYÁK-lapon több memóriachip is található és ezekben a chipekben vannak a számítógép által értelmezhető 0 és 1 töltési értéket tároló apró cellák (1 cella egyenlő 1 bittel, 8 cella egyenlő 1 byte-tal). A CPU a memóriavezérlőegységre bízza a RAM kezelését. A memóriából való kiolvasáshoz a vezérlő először kiválasztja a megfelelő sort, amihez a megfelelő sorcímet elhelyezi a címvezetéken és bekapcsolja a RAS (Row Address Strobe) jelet. Ezután várni kell, majd a címvezetékre kerül az oszlopjel és a CAS (Column Address Strobe) jel. Ekkor újra várakozni kell és ezután megérkezik az adat.

Az említett várakozások jelentik az úgynevezett Latency (késleltetési) értékeket. A késleltetés nagyban befolyásolja a memóriamodul sebességét. A legtöbb esetben négy számmal jelzik a memóriák által használható késleltetési értéket, például: 2-4-4-5. Az első szám a már említett második várakozási időt jelenti: jelen esetben két órajelciklus telik el, amíg a megfelelő oszlop kiválasztása után megjelenik a kért adat a kimeneten. A következő szám a sor és oszlop kiválasztás közötti időt (tRCD), a harmadik a két sor közötti átváltást (RAS Precharge tRP), a negyedik pedig azt a szünetet jelzi, aminek a sor kiválasztás és a modul kiválasztása között kell eltelnie.

A memóriák sebességének növelése érdekében gyakran két kisebb memóriamodult kötnek a gépbe: így növekszik a sávszélesség, ezáltal a sebesség is. Ez az úgy nevezett dual channel, azaz kétcsatornás mód. Ma már minden memóriavezérlő képes erre a módra.

A CPU és a RAM közötti összeköttetést buszrendszer biztosítja. Tokozás alatt a memóriák külső burkát, érintkezőinek kialakítását értjük. RAM-tokozási fajták: SIMM; DIMM; SO-DIMM. A CPU az északi hidat használja a RAM–mal való összes kommunikációra.

Jelenleg a legelterjedtebb változat a DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) és utódai, a DDR2, a DDR3, a DDR4 és a DDR5.

Két főbb típusuk

Statikus RAM, SRAM (Static Random Access Memory). Minden memóriacellát egy kétállapotú tároló alkot, amelyet több tranzisztor (általában 4 vagy 6 db) alkot, ezért bonyolultabb és drágább kivitelű. Főként processzor regisztereiként, gyorsítótárakban (Cache) alkalmazzák. Előnyei:

–          Fogyasztása rendkívül kicsi.

–          Nagyságrendekkel nagyobb a sebessége, mint a dinamikus RAM-nak.

–          Nem szükséges a tartalmat frissíteni, tápenergia meglétéig tárol.

Generációváltás napjainkban

Amennyiben a legegyszerűbben szeretnénk megfogalmazni, akkor a fejlődést biztosító új megoldások célja minden esetben ugyan azt célozza meg: a teljesítmény növelése, a fogyasztás ésszerű keretek között tartása mellett. Akármilyen memóriaszabványt veszünk példának, ez a célkitűzés mindig teljesült, nagyjából hasonló mértékben.

Laptop Memória

Amikor a DDR5-ös generációról beszélünk, ebben az esetben is a teljesítmény növelése a cél, a DDR4-hez viszonyítva. Emellett a fogyasztás a megszokott szinten marad. Amennyiben csak a rideg adatokra koncentrálunk, akkor a fő változások között szerepel az, hogy 1,2 V-ról 1,1 V-ra csökken az üzemfeszültség. Továbbá a 8n prefetch puffert 16n prefetch váltja, vagyis órajelenként 16 bit vándorol át a memóriacellákból az IO-pufferbe, miközben a teljesítmény I/O összekötésenként 3,2 Gbps-tól 6,4 Gbps-ig skálázódik majd. Ennél persze nagyobb teljesítmény is elérhető lehet, hiszen a DDR4 esetében is túlteljesítették az eredeti JEDEC specifikációkat az egyes memóriagyártók és a DDR5-nél sem hagyják ki ezt a lehetőséget majd. Azonban a szabványosítást végző szervezet egyelőre ezt a tartományt fedi le.

A DDR5-ös memóriamodulok kialakítása a DDR4-eshez hasonlóan 288 tűre épül. Természetesen nem kompatibilis a két megoldás, tehát a DDR5 használatához ahhoz tervezett platform szükséges. Azért is, mert a külső alatt történtek az igazi változások.  Például egy DIMM önmagában is két csatornára lesz bontva. A korábbi, egy 64 bites csatorna helyett tehát egy memóriamodul két 32 bites csatornát kínál, amiből ECC mellett kétszer 40 bit lesz.

A minimális lökethossz is változik, konkrétan 8 byteról 16 bytera nő, ami azt jelenti, hogy egy csatorna operációnként már 64 byte adatot is képes fogadni és mivel egy modul két csatornával dolgozik, így ez kétszer 64 byte-ot jelent. Ezek a csatornák azonban nem olyan szélesek, mint korábban, így a DDR5 szabvány négyről nyolcra növeli a bankcsoportok számát, de ennél is fontosabb, hogy finom szemcsézettségű frissítéssel kezeli őket, ami lehetővé teszi, hogy az egyes memóriabankok akkor is frissüljenek, ha a többi éppen dolgozik. Ezzel a nem használt bankok hamarabb igénybe vehetők, ami maximalizálja a kevésbé széles csatornák kihasználhatóságát.

A fentiek igen hasznos változtatások, de nem lennének elegendőek ahhoz, hogy a DDR4-hez képest a teljesítmény megduplázódjon. Ennek elérése érdekében a memóriabusz órajelét kellett megnövelni, amit a DDR5 meg is tesz a DFE (decision feedback equalization) alkalmazásával. Gyakorlatilag ezzel módosították a DDR4 memóriabuszát, aminek köszönhetően lehetővé vált az interferencia csökkentése, mindez pedig megfelelő alapot adott a magasabb adatátviteli sebesség megfelelő stabilitás melletti elérésére.

A feszültségszabályozás tekintetében a JEDEC szintén bevetett egy lényeges újítást. A DDR5 szabványtól kezdve minden memóriamodul maga felel a saját feszültségszabályozásáért, így ez a teher lekerült az alaplapok válláról. Ennek komoly a jelentősége, ugyanis az alaplapok tervezésénél a gyártóknak mindig a lehetséges maximális memória konfigurációra kellett tervezni, miközben sok esetben a vásárolt memóriacsomag meg sem közelítette azt a terhelést, amire elméletben a rendszer fel volt készítve és ez elég drágává tette a modernebb alaplapok gyártását.

Természetesen rögtön fel lehet kiáltani, hogy az új specifikációkkal majd a memóriamodulok elkészítésének költségei nőnek meg, viszont nem elhanyagolható tényező, hogy a rendszer energiaellátása reálisan tervezhetővé válik. Egy memóriamodulra mostantól elég olyan képességű szabályozót rakni, ami pont elég a stabil működéshez, így az alapvetően pazarló túltervezés megszűnik. Ezzel együtt hasznos információ lehet, hogy a DDR5-től kezdve értelmetlenné vált a drága, memóriatuningra tervezett alaplapok vásárlása, hiszen a memória órajelének növelése kizárólag a modul és a CPU memóriavezérlőjének képességein múlik majd.

A késleltetési értékek a fast paraméterminta tekintetében hasonlóak a DDR4 ilyen irányú adataihoz, míg a common és a looser specifikációk elmaradnak az előző generációs szabványtól. Ilyen szempontból az adott teljesítményszinten érdemes olyan modulokat választani, amelyek JEDEC profiljai az időzítés tekintetében a fast paramétermintához vannak közel.

Specifikációk a mérési adatokkal összevetve

A leírtak alapján tehát minden adott ahhoz, hogy az új generációs RAM-ok tovább gyorsítsák a felhasználói munkafolyamatokat, illetve a játszás közbeni élményt.

Ugyanis valódi eredményeket ilyen feladatok közben tud produkálni az új generáció. Mivel azonban még egy teljesen új megoldásról beszélünk, érdemes egy pillantást vetnünk a DDR4 és DDR5 összehasonlító tesztekre.

Miért fontos ez?

Azért érdemes összehasonlítanunk őket, hogy konkrét felhasználási területeken lássuk a megszerezhető előnyt. Az egyik oldalon a DDR4 áll, ami már egy kiforrott, bejáratott, csúcsra hajtott technológia, míg a másik oldalon az újonc DDR5 áll tele új megoldásokkal. Ám ezek a megoldások nincsenek még csúcsra pörgetve, hisz a gyártóknak is ki kell tapasztalniuk az új RAM-ok sajátosságait. A maximális teljesítmény elérése pedig még jócskán odébb van.

A lentebb található teszteredményekből is jól látszik, hogy jelenleg egy csúcs DDR4 megoldás abszolút versenyben van a DDR5-ös megoldásokkal. Ez a közel azonos teljesítmény akkor értendő, ha az előző generációk legjobb megoldásait eresztjük össze a DDR5-ösökkel.

AIDA 64 alatt a memória sávszélesség tesztnél a DDR5-ösökkel 7-8%, illetve 16% körüli előnyre tehetünk szert. Láthatjátok, hogy amennyiben már nem a top DDR4 megoldást használjuk, abban az esetben már jelentős az eltérés

A következő két tömörítéses tesztnél – főleg a 7-Zip tömörítésnél – figyelhető meg szignifikáns különbség. A 21%, illetve a 48%-os eltérés már jelentős. Ezzel szemben az x264-es videótömörítés egészen kiegyensúlyozott eredményt hozott.

Amennyiben Adobe Premiere Pro 2021-es változatával teszteljük a teljesítményt, kicsit kedvezőbb a helyzet a DDR5-ös RAM-okat nézve. Látható, hogy itt már mindkét esetben a DDR5-ös RAM-ok végeztek hamarabb a feladattal. (Kisebb értékek a jobbak.)

Laptop Memória

Annak ellenére is, hogy egy friss technológiáról beszélünk, látszik, hogy renderelésre kiváló lesz majd az új memória. Már most is rövidebb renderelési időt érhetünk el velük, melyek bizonyára tovább fognak csökkeni az újabb DDR5 verziókkal.

Ezzel szemben a CineBench-ben viszont fej-fej mellett van a két generáció.

TOVÁBBI CIKKEK A TÉMÁBAN

HOZZÁSZÓLOK A CIKKHEZ

Kérjük, írja be véleményét!
írja be ide nevét

- Advertisment - spot_img
- Advertisment -spot_img

Izgalmas témák

Közkedvelt Cikkek

Legújabb hozzászólások