日前，DDR5標準被公布，但DDR4內(nèi)存都剛開始普及，甚至大部分人的電腦還在使用DDR3內(nèi)存。那么DDR5除了究竟比之前強在哪里？DDR又是什么鬼？

7月15日，JEDEC固態(tài)存儲協(xié)會正式發(fā)布了DDR5 SDRAM標準（JESD79-5），為全球計算機拉開新時代序幕。

DDR5內(nèi)存發(fā)布后，AMD、Intel、三星、美光、SK海力士等廠商紛紛出面站臺，SK海力士更是再次強調(diào)，其DDR5內(nèi)存定于今年內(nèi)量產(chǎn)。

事實上早在2017年6月，負責計算機內(nèi)存技術(shù)標準的組織JEDEC就宣稱，下一代內(nèi)存標準DDR5將亮相，并預計在2018年完成最終的標準制定，只不過最近JEDEC才發(fā)布了最終的正式標準。

DDR內(nèi)存全稱是DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM，雙倍速率SDRAM)。DDR SDRAM最早是由三星公司于1996年提出，由日本電氣、三菱、富士通、東芝、日立、德州儀器、三星及現(xiàn)代等八家公司協(xié)議訂立的內(nèi)存規(guī)格，并得到了AMD、VIA與SiS等主要芯片組廠商的支持。它是SDRAM 的升級版本，因此也稱為「SDRAM II」。

DDR 具有高密度特性，其采用了電容器作為存儲元件的簡單架構(gòu)具有高性能、低延遲、高訪問壽命以及低功耗等特點。

JEDEC（固態(tài)技術(shù)協(xié)會）定義中開發(fā)了三種 DDR 標準：標準DDR、移動 DDR 和圖形 DDR，來幫助設(shè)計人員滿足對內(nèi)存的要求。JEDEC 目前在 DDR 類別中的最新一代是DDR5。根據(jù)維基百科消息顯示：截至 2019 年 9 月，此類產(chǎn)品的標準，仍在等待JEDEC確定，預計在 2020 年發(fā)布。

具備高密度和高性能的標準 DDR DRAM 有各種型號和外形尺寸，支持 4 (x4) 或 8 (x8) 或 16 (x16) 位的數(shù)據(jù)寬度。終端應用可以將這些存儲器用作分立式 DRAM 或 DIMM。

DIMM 是一款帶有多個 DRAM 芯片的印刷電路板 (PCB) 模塊，支持 64 或 72 位數(shù)據(jù)寬度。72 位 DIMM 稱為糾錯碼 (ECC) DIMM，除支持 64 位數(shù)據(jù)外，還支持 8 位 ECC。

服務(wù)器、云和數(shù)據(jù)中心應用通常使用基于 4 個 DRAM 的 72 個 ECC DIMM，在獲得更高密度的 DIMM 的同時還可支持更高的 RAS（可靠性、可用性、可維護性）功能。除此之外，這樣的ECC DIMM還能縮短此類應用在存儲器發(fā)生故障時的停機時間。

對比其他 8 bit 和 16 bit DRAM 的 DIMM 來說，這種方案價格較為便宜，所以此類產(chǎn)品被廣泛用于臺式機和筆記本電腦中。與此同時，還可以將這些存儲器當作分立式 DRAM 來使用。因此，與其他 DDR 類別方案相比時，標準 DDR 通道寬度的靈活性就是其最大的優(yōu)勢。

簡言之，DDR5內(nèi)存芯片Bank數(shù)量翻番到32，每Bank的自刷新速度翻番到16Gbps。VDD電壓從DDR4的1.2V降至1.1V，也就是減少功耗。此外，芯級ECC、更好的設(shè)計伸縮性、更高的電壓耐受度等都保證了性能、產(chǎn)能、工藝水準等。

按照JEDEC的說法，DDR5內(nèi)存的引腳帶寬（頻率）是DDR4的兩倍，首發(fā)將以4.8Gbps(4800MHz)起跳，比末代DDR4的標準頻率3200MHz增加了50%之多，總傳輸帶寬提升了38%，未來將最高摸到8400MHz左右。 

對于消費者來說，擁有以下幾個優(yōu)點：

如果只看頻率的話，相同容量下，4800MHz的DDR5內(nèi)存條，性能是3200MHz的DDR4內(nèi)存條的1.5倍。

你也可以簡單理解為，同樣的時間里，DDR5跑了3圈，而DDR4只跑了2圈，妥妥的碾壓。  

從工作電壓來看，DDR5進一步降低到1.1V。

簡而言之，隨著頻率的增加，整個內(nèi)存部分的功耗也在迅速增長，所以需要依靠降低電壓來降低整體的功耗。

DDR5-4800（DR）總體的性能提升在1.87倍左右 

其實真正的標準更新還遠不止這些特性，上面列舉的只是作為普通消費者最常接觸到的一些參數(shù)，給大家作個參考，能有個直觀的印象。 

雖然本文只介紹了這3個主要性能的不同點，實際上從現(xiàn)在的DDR5規(guī)范來看，還是有非常多的變化，比如ODT、Prefetch、Burst length、均衡和CA眼圖要求等等，DDR5規(guī)范的內(nèi)容都比之前增加了100多頁。

消息稱，2020 年已經(jīng)有十幾個 DDR5 實例在準備中，速率從 DDR5-4800 起跳。不過速率提升只是DDR5規(guī)范中的一部分，更重要的實際上是DDR5內(nèi)存的密度， 16GB核心容量只是起步，很快會達到24GB，接著就是32GB，單條甚至可以做到256GB 。

據(jù)《Business Korea》報導，DDR5規(guī)格確認后， 三星、SK海力士與相關(guān)封測廠營運前景可期，分析師預估，DDR5 將于2020 年底開始量產(chǎn)，2021年有望出現(xiàn)大幅度成長，在2022年全球存儲器占比，更將超越DDR4成存儲器的主流規(guī)格。

除存儲器制造廠外，存儲器模組廠與檢測設(shè)備商也能同步受惠，分析師點名，韓系模組廠Simmtech 與檢測設(shè)備商UniTest和Exicon , 另外還有南亞科與PCB廠欣興，日商愛德萬測試 與美商Teradyne，分析師強調(diào)，這7家廠商是因過去DDR3轉(zhuǎn)DDR4期間，皆因規(guī)格移轉(zhuǎn)出現(xiàn)顯著的營收成長。

而自DDR5標準公布之后，全球三大DRAM工廠——三星、SK海力士及美光也在第一時間跟進，今年內(nèi)就會正式量產(chǎn)DDR5內(nèi)存，實際上他們?nèi)ツ昶鋵嵕鸵呀?jīng)有過DDR5樣品了，量產(chǎn)只是水到渠成的。

DDR5內(nèi)存目前最大的問題還是平臺支持，AMD今年的Zen3處理器不會變，平臺技術(shù)升級至少要到5nm Zen4架構(gòu)，估計要到2022年了。

Intel這邊也沒太好消息，桌面級CPU到12代酷睿Alder Lake架構(gòu)是會大改，不過有關(guān)DDR5內(nèi)存的支持還是個謎，目前的信息并不樂觀，支持的可能性不大。

對DDR5內(nèi)存來說，首發(fā)的市場也不是消費級平臺，而是服務(wù)器平臺，AMD、Intel兩家在服務(wù)器版處理器上支持DDR5應該會更積極，2021年DDR5內(nèi)存的出貨量就會有明顯增長，預計2022年的份額就會超越DDR4成為主流。

伴隨新的內(nèi)存，DDR4內(nèi)存也在最近價格持續(xù)跳水，現(xiàn)在的Q3季度本來是電子產(chǎn)品的旺季，按理說價格會水漲船高，但是今年的情況不同了，疫情嚴重影響了全球經(jīng)濟，內(nèi)存現(xiàn)在面臨著高庫存的風險，而智能手機市場的需求也暴跌了一波，數(shù)據(jù)中心市場雖然上漲了，但是依然彌補不了這個大坑，下跌的壓力依然存在。

從發(fā)展規(guī)律來看，新一代的DDR內(nèi)存往往是先應用于對寬帶有強烈需求的專業(yè)服務(wù)器領(lǐng)域，比如云服務(wù)器、邊緣計算等等，由于系統(tǒng)內(nèi)存帶寬跟不上服務(wù)器CPU核心數(shù)量的增長，服務(wù)器因此需要更大的內(nèi)存帶寬。而消費級別的芯片組和CPU產(chǎn)品迭代對DDR5內(nèi)存的支持又大概需要一年左右的時間。根據(jù)今年Intel的Roadmap顯示，預計在2021年的服務(wù)器處理器上升級LGA4677插槽，將會支持PCIe 5.0以及DDR5標準。

綜上所述，也許廠家會根據(jù)市場反應和技術(shù)發(fā)展情況調(diào)整DDR5內(nèi)存上市時間，根據(jù)以往的規(guī)律，Intel平臺會首先支持DDR5而AMD平臺用戶要想用到DDR5內(nèi)存則還要再等待1-2年的時間。

事實上，對DDR5內(nèi)存來說，平臺的支持才是最大的問題，目前還沒有正式支持DDR5內(nèi)存的平臺，AMD預計會在2021年的Zen4處理器上更換插槽，支持DDR5內(nèi)存，而Intel這邊14nm及10nm處理器都沒有明確過DDR5內(nèi)存支持，官方路線圖顯示2021年的7nm工藝SapphireRapids處理器才會上DDR5，而且是首發(fā)服務(wù)器產(chǎn)品，消費級的估計還要再等等。

而對于普通消費者來說，Sapphire Rapids距離我們實在是太過遙遠，因此消費級的Alder Lake或者說12代酷睿處理器更值得關(guān)注，前期的消息稱，英特爾的12代酷睿處理器也將采用DDR5內(nèi)存，或者增加對于PCIe 5.0的支持。而具體的時間很有可能就是2022年。

和服務(wù)器領(lǐng)域不同的是，消費級平臺對內(nèi)存升級的需求沒有這么迫切，日常使用場景DDR3和DDR4之間也感覺不出來差距。但就像《絕地求生》等一眾依靠高頻內(nèi)存的游戲帶動了DDR4內(nèi)存的消費和普及一樣，DDR5內(nèi)存的大寬帶、高頻率和其他高級特性也肯定會有它的用武之地。不過DDR5內(nèi)存的性能還是隨著軟硬件共同發(fā)展、逐漸磨合才能釋放出來的，前期和DDR4內(nèi)存拉不出太大差距。

DDR5內(nèi)存的始發(fā)價格不會太親民，畢竟更大、更快，也必然更貴。同時考慮到前期DDR5對比DDR4沒有明顯優(yōu)勢，所以DDR5內(nèi)存上市初期建議小伙伴不要著急著上DDR5（便宜的DDR4它不香嗎？），等到DDR5內(nèi)存成本降低、制程升級，頻率進一步提高，對比DDR4有明顯優(yōu)勢時就是升級DDR5內(nèi)存的時機了。當然手頭寬裕的小伙伴可以先嘗嘗鮮。

【直播有獎】DDR5 總線仿真技術(shù)講解

基礎(chǔ)知識搭配行業(yè)應用

帶你站在巨人的肩膀上看測試測量

DDR5 總線仿真技術(shù)講解

2020年8月13日，星期四，15:00 - 17:00

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 在強大的封裝中帶來了全新的架構(gòu)。數(shù)據(jù)中心對更高帶寬的需求永無止境，這也是DDR5存儲器技術(shù)更快地推向市場的巨大動力。您是否想要將DDR5存儲器技術(shù)更快地推向市場？

通過本次云課堂的學習，您會清楚地知道在仿真 DDR5 總線之前需要了解哪些知識、了是德科技關(guān)于DDR5仿真技術(shù)的解決方案。

本次云課堂準備帶給客戶的三大收獲：

· 從 DDR4 到 DDR5 發(fā)生了哪些變化？為什么需要新的仿真和測量技術(shù)？

· 通道仿真技術(shù)（使用 IBIS-AMI 建模）是如何適應帶有外部時鐘的單端信號的？

· 如何在生產(chǎn)性和預測性 DDR5 工作流程（帶有 Memory Designer 的 PathWave ADS）中應用新的仿真技術(shù)？

Stephen Slater

是德科技 高速數(shù)字仿真產(chǎn)品經(jīng)理

2020年8月13日

【參考資料】

1、《運行速度遠超DDR4的DDR5技術(shù)到底有什么新特性？》

2、《電腦DDR5內(nèi)存即將開始量產(chǎn)！DDR4內(nèi)存史低價重現(xiàn)》

3、《韓廠DDR5年底量產(chǎn)，平臺能支持才是最大問題》

4、《DDR5內(nèi)存擬定今年底開始量產(chǎn) 2022年成為主流！》

5、《更大、更快，更...的DDR5要來了！》

6、《DDR5內(nèi)存條比DDR4內(nèi)存條厲害在哪里？》