支援DDR5的主机板发布啦~,聊聊关于我对于DDR5的看法

 Hi,大家好,我是融

等了7年,支援DDR5 的主机板终于要发布了

从2014年DDR4发布到现在2021年,7年了

支援DDR5的主机板或者说桌机平台终于支援了DDR5

原本DDR5的规范会在2016年制定好的,但是到了2017年才公开部分信息,

到了18年完整的设计规范才出炉

好在其他的内存颗粒大厂够给力,18年年头刚制定好了标准之后,年尾就宣布研发完成

2020年就可以量产了

而另外一个厂商十铨则在支援DDR5平台的主机板还没发布的时候率先推出了DDR5 4800 16X2的内存。

然后在10月28号这一天随着Intel的12代CPU和新的搭载了Z690芯片组的主机板都出来之后DDR5的内存也有了可以安装的平台。要不是这些厂商的努力,或许我们会更迟看到它。



这次我想好好聊聊关于DDR5一些特点

DDR5和DDR4除了频率更高,容量更大和插槽数目的不同之外,这次他还把PMIC也就是电源管理IC从mobo做到了内存条上。先科普下PMIC,它本身就是拿来管理电源的,它可以从电源供应那边把5V的电压降到倒DDR5内存所需的1.1V

和之前不一样的是由于之前PMIC是在主机板上的,和内存条有一定的距离。它发出给内存条的信号会有一定的衰减。这次把PMIC放到了内存条上,可以有效改善信号延迟,让控制内存条的电压更精准,这个是让DDR5内存条比起上一代还要快50%的关键

凡是有好有坏,虽然DDR5的电压比起DDR4低了10%左右,虽然理论上会降低功耗,但是别忘了上面还有PMIC。而它不会以100%的效率运行,随着未来超频内存条的推出,PMIC本身的发热会成为需要关注的重点。

另外一个把PMIC移动到内存条上的坏处就是会增加每个内存条的成本以及为了把PMIC放进内存条而带来的更复杂的电路设计,所以我们可以预期DDR5早期的价格比起相同容量的DDR4会高很多。但随着新技术慢慢成熟,相信DDR5的价格会慢慢回落。

虽然有人可能会说,把PMIC从主机板上移除可以让主机板变得更便宜。但是我还没看过新一代的主机板会比上一代更便宜的。再加上全球芯片短缺的情况还是一样持续着,而且主机板上还有加入了新一代的PCI-e 5.0,这也是面临设计上的难题。而且随着各大厂商首发的板子上堆料的规格来看,价格上涨是必然的。

当然DDR5和DDR4比起来还是有优势的地方,这些都是在规格表上看不到的。

首先我们先来大概了解内存条是如何工作的。

接下来的内容可能有点硬核,但是我尝试用简单的话去解释

我们的内存上的颗粒或者说DRAM颗粒里面是以2D的形式储存着一个个1和0这两个bit的,这一层叫做bank,然后这一层层的bank在叠在一起组成了bank group。简单点讲就是当CPU请求数据的时候,DRAM(里面的bank group)就会发射数据给CPU,然后DRAM颗粒里面的bank group会需要一点时间来恢复,当第一个bank group发射了数据,接下来其他的bank group 会轮流发射数据给CPU,让其他的bank group有恢复的时间。

要比喻的话就像是一把枪,里面的子弹就是数据,装着子弹的弹匣就是bank group。我们开枪发射子弹(数据)给靶子(CPU),这就完成了一次发射数据的过程。

但要是子弹发射的太快,来不及换弹匣呢?问题就来了,当第一个bank group里的数据来不及在其他bank group发射数据时恢复的话呢? 这样CPU就要等待bank group恢复,而这就会照成瓶颈。

DDR5 内存为了解决这个问题,它把bank group从原本DDR4的4个x2变成了8个。

Ok, 虽然我们大概了解了bank group 的运作原理,但是我们要知道单独发送1和0给CPU的话是非常没有效率的,就好像一辆lori里面只载了一张椅子,然后从Penang 去到KL,这很浪费资源以及很没效率。

然后为了解决这个问题,这些数据都会打包好然后再发送给CPU。

在DDR4时代,内存和CPU之间是透过64bit的总线进行通信的,然后它们的burst length是8,你可以理解成一辆大的lori可以载8个包裹, 每个包裹里有64bit的数据,总共64 bytes的数据发射给CPU,然后我们的bank group就需要重新加载数据,也就是要重新装货。

而DDR5在这里就有很大的改变,它和CPU之间是透过两条32bit通信总线进行通信,然后burst length增加到了16。回到我们之前的lori,之前大辆的lori变成了两辆小的lori, 每辆小的lori可以装16个包裹,一个包裹里有32bit的数据,总共也是64 bytes的数据发射给CPU,和DDR4一样。

然后现在我们有两辆一样的lori,这就代表我们可以送64bytes*2给CPU,可以发射的数据翻倍了呀。

而DDR5使用两条32 bit的通信总线是为了效率和延迟,DDR4内存想要发射数据给CPU之前,它得先把数据打包好,也就是打包成一个个64bit的包裹,要是里头只有32bit的数据是CPU需要的呢?

所以为了凑齐64bit, 另外一半的空位就会随便塞些东西进去。然后这过程需要时间,还有就是CPU又要等多一轮。就像是你在网上的一家店同一时间购买了许多样东西,然后东西却不是一起来的,这个感觉超级不爽噢。

而DDR5可以单独发送32bit的数据(一个包裹)给CPU而不需要塞没有用的东西给CPU,而且就算有也不会太多,这个可以改善效率和延迟。还有DDR5 RAM也加入了基本的ECC(Error Correction Code),数据纠错功能,用来保证数据在高速传输中的完整性和稳定性。在我看来ECC功能是为了应付未来会飞速增长的内存容量。而且根据JEDEG的标准,消费级的DDR5 内存最大可以达到128GB单条,看来离我们装window在内存条里的距离不远了。

虽然DDR5有那么多的优势但它也不是什么灵丹妙药,如果定在相同频率下例如4800 Mhz, 超频的DDR4在延迟上还是赢过目前所推出的DDR5产品,特别在像是游戏这些特别注重内存延迟的应用上会更加明显。

目前我认为DDR5有意义的点主要在于容量和带宽的大幅提升,对于内存带宽有刚需的用户,DDR4已经无法满足需求的话可以上DDR5。但是对于大多数人来说,目前DDR5的价格偏贵,所以不建议买先。没办法,新技术嘛,贵是肯定的,当然如果你是那个传说中的换换病患者的话,或许你得和你的钱包商量下了。

而延迟方面得等后续各大厂商的优化才会慢慢降低。大容量的RAM可以让我们多开许多的程式不会卡,对那些比较吃内存容量的程式来说也会更友好,也可以更好释放电脑的性能。如果想要看更多关于DDR5的测试的话,可以去看其他youtuber的影片,他们都有测试了,我就不多做测试啦,其实我超级想要测的啦,不实际把玩看看总是会有遗憾的嘛。

分享到这边就结束了,有问题的话欢迎留言告诉我,喜欢的话欢迎订阅以及分享,我们下次见,Bye*2。

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