Qu'est-ce que la RAM DDR5 exactement ? Fonctionnalités et disponibilité

DDR5 (abréviation de Double Data Rate 5) est la norme de nouvelle génération pour la SDRAM (Synchronous Dynamic Random-Access Memory). Il est conçu pour offrir des performances bien supérieures tout en consommant moins d'énergie que son prédécesseur DDR4.

Ci-dessous, nous avons couvert certaines des questions les plus courantes concernant la dernière arrivée de mémoire. Quelle est la vitesse de la DDR5 ? Quels sont ses avantages par rapport à la RAM DDR4 ? Quand sera-t-il disponible ?

Mais commençons par une question de base :pourquoi avons-nous besoin de RAM DDR5 ?

Avec les processeurs Zen 2 Ryzen de 3e génération, AMD a publié une toute nouvelle architecture avec des améliorations du nombre de cœurs, de la vitesse d'horloge et des instructions par horloge. La société a mis des processeurs à 6 cœurs dans le milieu de gamme et à 12 cœurs dans le haut de gamme.

En 2019, AMD a lancé des processeurs Ryzen 9 3900x et 3950X à 16 cœurs, doublant le nombre de threads de ses puces concurrentes Intel i9-9900.

La bande passante par cœur est en baisse depuis 2018 | Crédit :Micron 

Si nos ordinateurs de bureau doivent suivre la guerre des cœurs d'Intel et d'AMD, nous devrons augmenter considérablement la bande passante mémoire par cœur.

DDR5 contre DDR4 :améliorations

Voici les cinq avancées de spécifications les plus importantes apportées à la RAM DDR5 -

Caractéristiques	DDR4	DDR5
Vitesse	Débit de données de 1600 à 3200 MT/s Fréquence d'horloge de 0,8 à 1,6 GHz	Débit de données de 3 200 à 6 400 MT/s Fréquence d'horloge de 1,6 à 3,2 GHz
Tension d'E/S	1,2 V	1,1 V
Architecture des canaux	canal de données 72 bits (64 data + 8 ECC) 1 canal par DIMM	canal de données 40 bits (32 données + 8 ECC) 2 canaux par DIMM
Longueur de la rafale	8	16
Dram Size	16 Go	32 Go

1. Plus de vitesse

Alors que la DDR4 prend en charge un débit de données maximal de 3 200 mégatransferts par seconde (MT/s), la DDR5 démarre avec 3 200 MT/s et peut être mise à l'échelle jusqu'à 6 400 MT/s.

Par rapport à la RAM DDR4-3200, la DDR5-3200 fournira 36% de bande passante en plus. La DDR5 plus rapide (4 800 Mhz) sera deux fois plus rapide que ce que la DDR4 a à offrir.

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2. Basse tension de fonctionnement

La DRAM et la puce tampon enregistrant le pilote d'horloge dans la DDR5 utilisent 1,1 volt, tandis que la DDR4 fonctionne à 1,2 volt. La diminution de la tension de fonctionnement est cruciale, en particulier pour les appareils alimentés par batterie, tels que les smartphones et les tablettes.

3. Nouvelle architecture de puissance et de canaux 

Dans la RAM DDR5, la gestion de l'alimentation a été déplacée de la carte mère vers le module de mémoire double en ligne (DIMM) lui-même. Le circuit intégré de gestion de l'alimentation 12 volts distribue l'alimentation en tension de fonctionnement de 1,1 volt, améliorant ainsi la granularité de la charge d'alimentation du système.

L'architecture des canaux a également été modifiée. Alors que les puces tampon DDR4 ont un bus 72 bits contenant 64 bits de données et 8 bits ECC (code de correction d'erreur), les DIMM DDR5 prennent en charge deux canaux 40 bits, chacun comprenant 32 bits de données et 8 bits ECC.

Bien que les deux mémoires aient la même largeur de données (64 bits au total), les deux canaux indépendants plus petits de la DDR5 améliorent l'efficacité d'accès à la mémoire.

Plus précisément, chaque côté du DIMM DDR5 est desservi par un canal indépendant de 40 bits de large. Les deux côtés partagent le pilote d'horloge d'enregistrement (RCD) qui fournit quatre horloges de sortie de chaque côté. Alors que, en DDR4, le RCD fournit deux horloges de sortie de chaque côté.

Les deux canaux de 40 bits contiennent des données de 32 bits qui sont ensuite subdivisées en quatre voies de 8 bits. Le RCD fournit des signaux d'horloge indépendants à chacune de ces voies, améliorant ainsi l'intégrité du signal.

4. Voie de rafale plus longue 

La longueur de rafale en DDR4 est de huit. Cependant, pour augmenter la charge utile de rafale dans la DDR5, sa longueur de rafale sera étendue à seize. Cela permettra à une seule rafale d'accéder à la taille de ligne traditionnelle du cache du processeur (64 octets).

5. Capacité DRAM plus élevée 

Alors que la DDR4 peut contenir jusqu'à 16 Go de DRAM dans un boîtier à puce unique, la DDR5 prend en charge jusqu'à 32 Go de DRAM dans un boîtier à puce unique.

La DDR5 propose également un code de correction d'erreurs à un dé, une réparation post-package, un mode de transparence des erreurs et des modes de contrôle de redondance cyclique en lecture/écriture.

Quand sera-t-il disponible ?

La norme DDR5 est toujours en cours d'établissement par la JEDEC Solid State Technology Association. Une norme indépendante appelée LL-DDR5 (Low Power Double Data Rate 5) a déjà été publiée en 2019.

Quelques entreprises technologiques ont déjà annoncé leur puce RAM DDR5. SK Hynix, par exemple, a présenté sa première RAM DDR5 en 2018. Il peut effectuer 5 200 mégatransferts par seconde à 1,1 volt. 3 mois plus tard, la société a annoncé une autre puce capable d'effectuer 6 400 MT/s, la vitesse la plus élevée possible selon la norme DDR5.

Micron et Samsung fonctionneraient également avec des modules de mémoire DDR5, mais ceux-ci pourraient ne pas être tout à fait conformes à la norme.

Il y a de grandes chances que la DDR5 arrive d'abord dans les appareils mobiles (sous la forme de LPDDR5) via Micron et Samsung. Ils établiront une référence pour ce que nous pouvons attendre des variantes des ordinateurs de bureau.

Transition de la technologie DRAM du serveur 

SK Hynix a essayé de prédire quand la DDR5 deviendra pleinement courante. Selon leur estimation, 25 % de toutes les ventes de RAM sur le marché seront représentées par la DDR5 en 2020 et 44 % d'ici la fin de 2021.

Cependant, ce ne sont que des chiffres prédits. Pour être utilisable dans les ordinateurs portables et les ordinateurs de bureau, les contrôleurs intégrés des processeurs AMD et Intel devront le prendre en charge, et en janvier 2020, aucune de ces sociétés n'avait annoncé de prise en charge de la DDR5.

Bien que la microarchitecture du processeur Sapphire Rapids d'Intel prenne en charge la SDRAM DDR5. Des complications avec le processus de fabrication en 7 nm et 10 nm pourraient repousser ses sorties à 2021 au plus tôt. En revanche, les processeurs Epyc de troisième génération d'AMD utiliseront toujours la DDR4.

Vaut-il la peine d'acheter ?

Il existe une hypothèse générale selon laquelle les puces DDR4 existantes seront éventuellement migrées vers la DDR5. Mais la question principale est :est-ce que cela vaut la peine d'être amélioré.

Lorsque la DDR4 a été lancée pour la première fois, elle n'a réussi à atteindre que 2 133 MT/s. Les puces DDR3 les plus rapides de l'époque offraient également 2 133 MT/s, et en raison de leur latence plus faible et de leurs timings beaucoup plus serrés, elles fonctionnaient mieux que la DDR4.

Il est donc raisonnable de supposer que l'offre DDR5 initiale ne fournira pas d'aussi bons résultats que les puces DDR4 les plus rapides disponibles aujourd'hui. Cependant, contrairement à la DDR5, la DDR4 ne continuera pas à s'améliorer, donc progressivement la DDR5 s'éloignera.

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Nous vous recommandons d'attendre jusqu'en 2021. Il sera intéressant de voir quel type d'améliorations concrètes cette nouvelle mémoire rapide peut apporter.