DDR5 的到來為更高水平的性能打開了大門,，但早期的生產(chǎn)痛苦導(dǎo)致了短缺和黃牛級的高昂定價(jià),。也就是說,，DDR5 的定價(jià)最終會(huì)降到一個(gè)合理的水平,，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),，您需要確定是否值得升級到可用的最佳 RAM套件之一,。當(dāng)然,，您還必須確定是否有足夠大的性能提升來證明升級是合理的,。
DDR5 有許多提升,，但它最大的賣點(diǎn)之一是它可以為具有大量內(nèi)核的處理器提供更高級別的帶寬,。內(nèi)存帶寬變得越來越重要，因?yàn)楫?dāng)今的現(xiàn)代芯片可以達(dá)到主流 PC 的 16 個(gè)內(nèi)核,，但與已經(jīng)有足夠時(shí)間成熟的硬件相比,，新硬件可能會(huì)掙扎，這是常識(shí),。例如,，第一代 DDR4 無法與當(dāng)時(shí)最好的 DDR3 競爭，許多人懷疑 DDR5 是否會(huì)重演歷史,。
我們將在下面列出詳細(xì)信息以查看規(guī)格表上的差異,，然后深入測試以了解每種類型的內(nèi)存在哪里最有效。
DDR5 與 DDR4 規(guī)格
DDR5 內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)向我們承諾了更密集內(nèi)存條的未來,，這最終等同于您系統(tǒng)中更多的內(nèi)存容量,。DDR4 停在 16 Gb 內(nèi)存芯片，但 DDR5 最多可以使用 64 Gb 內(nèi)存芯片,。后者還支持芯片上最多 8 個(gè)芯片的芯片堆疊,，這意味著 DDR5 最高可以達(dá)到每個(gè)模塊 2TB,。這將適用于配備 LRDIMM 的服務(wù)器。在主流市場上,，DDR5 可能會(huì)停在每棒 128GB 的水平,。不過，這種密度仍然遙遙無期,，因?yàn)樽畛醯?DDR5 內(nèi)存模塊使用 16 Gb 內(nèi)存芯片,，因此我們將能在短期內(nèi)看到 32GB 的最大容量。
如果我們查看 JEDEC（聯(lián)合電子設(shè)備工程委員會(huì)）規(guī)范,，DDR4 數(shù)據(jù)速率范圍從 DDR4-1600 到 DDR4-3200,。因此，很容易將 DDR5 視為 DDR4 的延續(xù),，因?yàn)?DDR5 標(biāo)準(zhǔn)從 DDR5-3200 開始一直延伸到 DDR5-6400,。
然而，回顧DDR4時(shí)代的早期,，DDR4-1600內(nèi)存從未成為主流,。相反，DDR4-2133 作為 DDR4 的基準(zhǔn),。DDR5 遵循類似的模式,。盡管 JEDEC 指定的數(shù)據(jù)速率低至 DDR5-3200，但許多（如果不是全部）主流 DDR5 產(chǎn)品的起點(diǎn)是 DDR5-4800,。
與之前從 DDR3 到 DDR4 的過渡不同,，DDR5 的引腳數(shù)并不比其前身多。取而代之的是,，DDR5 仍然保留了 288 針的排列,，但針腳不同。因此,，凹槽的位置發(fā)生了變化，將有助于防止經(jīng)驗(yàn)不足的用戶嘗試將 DDR5 內(nèi)存模塊插入 DDR4 插槽,，反之亦然,。不過，這只是一個(gè)很小的變化,。真正的游戲規(guī)則改變者位于您在 DIMM 外部看不到的架構(gòu)級別,。
DDR4 內(nèi)存模塊具有單個(gè) 64 位通道（如果考慮 ECC，則為 72 位）,。相比之下,，DDR5 內(nèi)存模塊配備了兩個(gè)獨(dú)立的 32 位通道（40 位帶 ECC）。JEDEC 還將突發(fā)長度（burst length ）從 8 字節(jié) (BL8) 增加到 16 字節(jié) (BL16),。上述升級提高了效率并減少了數(shù)據(jù)訪問延遲,。在雙 DIMM 設(shè)置中,，這種轉(zhuǎn)換本質(zhì)上將 DDR5 轉(zhuǎn)換為 4 x 32 位配置，而不是 DDR4 上的傳統(tǒng) 2 x 64 位配置,。
為了繼續(xù)推動(dòng)更高的能效,，DDR5 的工作電壓為 1.1V，低于 DDR4 的 1.2V,。但是,，您會(huì)在 1.1V 電壓下找到的唯一內(nèi)存套件符合 JEDEC 的時(shí)序。例如,，DDR4 的標(biāo)準(zhǔn)工作電壓是 1.2V,，但是超頻的內(nèi)存套件或具有更嚴(yán)格時(shí)序的更高分檔的內(nèi)存套件對電壓的要求更高。就像我們看到 DDR4 在 1.6V 下擴(kuò)展到 DDR4-5000 一樣,，DDR5 也可能會(huì)爬升電壓階梯,。這不是比賽，但 1.35V 是迄今為止 DDR5 的最高電壓 (DDR5-6800),。 英特爾的極限內(nèi)存配置文件 (XMP) 擴(kuò)展與 DDR4 一起發(fā)展,，所以現(xiàn)在我們有了 XMP 的第三次迭代。那么,，XMP 3.0 發(fā)生了什么變化,？嗯，現(xiàn)在最多有五個(gè) XMP 配置文件,，用戶可以修改兩個(gè)自定義 XMP 配置文件并將其直接保存到 SPD 上,。
DDR5 也標(biāo)志著電壓調(diào)節(jié)的根本變化。主板不再負(fù)責(zé)電壓調(diào)節(jié),，因?yàn)閮?nèi)存模塊有自己的電源管理 IC (PMIC),。（服務(wù)器級 DIMM 為 12V，主流 DIMM 為 5V,。）
PMIC 從主板獲取 5V 輸入并將其轉(zhuǎn)換為電壓軌的可用電壓,，包括 VDD (1.1V)、VDDQ (1.1) 和 VPP (1.8V),。PMIC 旨在改善電壓調(diào)節(jié)和信號完整性以及降低噪聲,。然而，改變是一把雙刃劍,。在 DDR5 內(nèi)存模塊上安裝穩(wěn)壓器有助于降低主板成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜性,，但最終會(huì)將成本轉(zhuǎn)移到內(nèi)存模塊上。這也使得DDR5依賴于PMIC芯片的供應(yīng),，而持續(xù)的PMIC短缺是DDR5一片難求的主要原因,。
除了更高的帶寬和更高的功耗之外，DDR5 還將提供更高的每個(gè)內(nèi)存模塊容量。內(nèi)存密度和 bank 齊頭并進(jìn),。當(dāng)您增加密度時(shí),，您還必須增加bank的數(shù)量以容納額外的容量。DDR5 基于 32-bank 結(jié)構(gòu),，分為八組,。相比之下，DDR4 的 16-bank 結(jié)構(gòu)分為四組,。每組仍然有個(gè)bank,，這沒有改變。從 16 個(gè)bank增加到 32 個(gè)bank,，可以連續(xù)打開更多的頁面,。DDR5 還具有相同bank刷新功能（SBRF：Same Bank Refresh function），允許它每組刷新一個(gè)庫而不是所有bank,。
片上 ECC (ODECC) 是 DDR5 規(guī)范的另一個(gè)關(guān)鍵特性,，但不應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn) ECC 混淆。制造商轉(zhuǎn)向更小的節(jié)點(diǎn)以增加存儲(chǔ)芯片的密度,，而片上 ECC 的工作是糾正這些芯片內(nèi)部的潛在錯(cuò)誤以提高可靠性,。但是，保護(hù)僅限于芯片內(nèi)的內(nèi)存陣列——一旦數(shù)據(jù)移出 DIMM,，數(shù)據(jù)就會(huì)自行存儲(chǔ),。片上 ECC 不為傳輸中的數(shù)據(jù)提供任何保護(hù)，這就是片上 ECC 不是真正的 ECC 實(shí)現(xiàn)的原因,。
人們可能會(huì)質(zhì)疑片上 ECC 的效用,，因?yàn)楫?dāng)數(shù)據(jù)通過內(nèi)存總線傳輸時(shí)，錯(cuò)誤更為突出,。此外,，片上 ECC 需要額外的容量來存儲(chǔ)奇偶校驗(yàn)，這意味著 DDR5 的另一個(gè)額外成本（除了 PMIC）,。顯然,，片上 ECC 不是普通 ECC 的替代品，但兩者將在服務(wù)器或企業(yè)環(huán)境中統(tǒng)一使用,。
在 DDR 的發(fā)展過程中,，我們看到一些制造商在某些主板上提供了新舊 RAM 支持的組合。在過去,，找到同時(shí)支持 DDR 和 DDR2 的主板并不罕見。我們看到了 DDR2 和 DDR3,，甚至 DDR3 和 DDR4 的相同趨勢,。但是，由于電壓調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移到 DIMM,，我們不希望看到用于 DDR5 的混合主板,。這兩種技術(shù)要在單個(gè)主板上和諧共存,，實(shí)在是太復(fù)雜了。
現(xiàn)代 DDR4 16GB 內(nèi)存模塊可采用單列 (1Rx8) 或雙列 (2Rx8) 設(shè)計(jì),，分別帶有 16 吉比特和 8 吉比特 IC,。相反，DDR5 16GB 內(nèi)存模塊僅采用 16 GB 芯片的單列布局,。因此,，我們將單列 32GB (2x16GB) DDR5 內(nèi)存與等效的單列 32GB (2x16GB) DDR4 內(nèi)存套件進(jìn)行了比較。
我們在 JEDEC 時(shí)序下測試了不同的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)速率,，包括 DDR4-2133,、DDR4-3200 和 DDR5-4800。如您所知,，JEDEC 為每個(gè)數(shù)據(jù)速率（A,、B 和 C）使用三個(gè)不同的 bin。對于我們的測試,，我們選擇了中間立場,。DDR4-2133 為 15-15-15，DDR4-3200 為 22-22-22,，DDR5-4800 為 40-40-40,。
與基準(zhǔn)相比，DDR5-4800 C40 提供的帶寬比 DDR4-2133 C15 高 112%,，比 DDR4-3200 C22 高 46%,。與 DDR4-4000 C16 相比，DDR5-4800 C40 有 19% 的優(yōu)勢,。DDR5-6400 C36 是同類產(chǎn)品中最好的配置——它比 Sandra 2021 達(dá)到 100 GBps 大關(guān)僅差 26.43 GBps,。
雖然 DDR5 的帶寬大大提高，但延遲卻變得更糟,。這是意料之中的,，因?yàn)?DDR5 的時(shí)序更寬松。即使是普通的 DDR4-2133 C15 也比 DDR5-4800 C40 快 5%,。比DDR4-3200 C22 更是躍升17%,。