DDR5, spécifications officielles: vitesse et capacité pour prendre en charge les processeurs multicœurs du futur

La JEDEC Solid State Technology Association a annoncé la publication des spécifications finales du standard de mémoire DDR5. La nouvelle version du DDR double les vitesses de pointe et augmente la densité de mémoire pour répondre aux besoins en bande passante des processeurs modernes, équipés d’un nombre croissant de cœurs qui doivent être «alimentés», notamment dans la zone serveur. Le matériel capable de prendre en charge la nouvelle norme arrivera en 2021, en commençant directement par les serveurs, puis en atteignant plus tard les ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables.

Les spécifications augmentent pour assurer une vitesse maximale de 6,4 Gbps, tandis que la capacité dans le cas d’un LRDIMM peut potentiellement toucher 2 To. Tout cela est possible grâce à une série de modifications visant l’architecture des mémoires, mais aussi d’autres solutions telles que le positionnement des régulateurs de tension sur la seule DIMM ou le support ECC au niveau de la puce.

En ce qui concerne la capacité, la norme DDR5 permet aux puces de mémoire individuelles d’atteindre une densité allant jusqu’à 64 Gbit, soit quatre fois plus que le maximum de 16 Gbit des mémoires DDR4. Combiné à des techniques d’empilement de matrices qui vous permettent d’empiler jusqu’à huit puces sur une seule puce, un LRDIMM avec 40 puces peut atteindre une capacité de 2 To. Au lieu de cela, dans le cas de modules DIMM non tamponnés, nous devrions assister à l’arrivée sur le marché de solutions de 128 Go en configuration double rang.

Ce sont des chiffres qui ne seront pas atteints immédiatement, mais progressivement avec le temps, les premières mémoires DDR5 devraient en fait commencer par les puces classiques 8 et 16 Gbit. Par contre, il y a des moments différents en ce qui concerne les vitesses, qui pourront augmenter plus rapidement. Quant à la bande passante, l’objectif est de partir de 4,8 Gbps de mémoire, 50% de plus que la spécification JEDEC maximale pour la DDR4 (3,2 Gbps), puis de monter jusqu’à 6,4 Gbps. Mis à part les spécifications, comme cela s’est déjà produit pour les DDR précédents, dans le cas de la DDR5, nous nous attendons également à ce que les fabricants dépassent largement les valeurs officielles, comme l’a déjà indiqué SK hynix qui, ces derniers mois, a parlé des mémoires DDR5-8400.

Nous avons déjà consacré un article aux innovations techniques de la DDR5 ces derniers mois, mais nous essayons de condenser certaines des innovations les plus importantes. Pour atteindre les objectifs de performance préétablis, JEDEC a décidé de se concentrer sur le parallélisme, avec un seul module DIMM divisé en deux canaux. Au lieu d’un seul canal de données 64 bits par DIMM, les DDR5 offrent deux canaux de données indépendants 32 bits par DIMM – ou 40 bits si l’ECC est pris en compte.

La longueur de rafale de chaque canal a également été doublée, passant de 8 octets (BL8) à 16 octets (BL16), de sorte que chaque canal fournira 64 octets par opération. Par rapport à la DDR4, avec la même horloge, la DDR5 sera en mesure de fournir deux opérations de 64 octets en même temps qu’il en faut pour une DDR4, ce qui doublera la bande passante effective. Le nombre de groupes de banques maximum augmente également, passant de 4 à 8, ce qui contribuera à atténuer la baisse des performances liée aux accès séquentiels à la mémoire. La DDR5 introduit également une égalisation par rétroaction de décision (DFE) pour réduire les interférences entre les signaux.

Une autre nouveauté concerne les tensions de fonctionnement, le DDR5 ayant un Vdd de 1,1 volt au lieu du DDR4 de 1,2 volt. JEDEC a également choisi de déplacer le régulateur de tension dédié aux mémoires de la carte mère vers le seul DIMM, laissant ainsi le module responsable de la gestion de ses besoins en tension. Ce changement devrait simplifier quelque peu les cartes mères et réduire légèrement les coûts de production. Enfin, bien qu’équipé de 288 broches comme norme précédente, le DDR5 ne peut pas être inséré dans le même emplacement que le DDR4 en raison du changement de brochage lié à toutes les innovations techniques mises en œuvre.

JEDEC s’attend à ce que la DDR5 arrive entre 12 et 18 mois, principalement à partir des serveurs, alors attendons-nous à la prise en charge d’AMD et d’Intel avec de nouvelles plates-formes dans ce délai. Pour le moment, tous les indices suggèrent un support avec les solutions Intel Sapphire Rapids et AMD Genoa (Zen 4). Quant au cycle de vie de la DDR5, une longévité d’environ 7 ans est attendue, similaire à celle de la DDR4.

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