Novas Memórias DDR5: O que é a Nova Tecnologia? Quando atualizar?

Novas Memórias DDR5
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Novas Memórias DDR5: O que é a Nova Tecnologia? Quando atualizar?

Novas Memórias DDR5 SDRAM é a abreviação oficial de Double Data Rate 5 Synchronous Dynamic Random-Access Memory (Memória de acesso aleatório dinâmica síncrona de taxa de dados dupla 5).

Pré-lançamento das Novas Memórias DDR5

Empresas como a Rambus, anunciou as novas memórias DDR5 DIMM em funcionamento em setembro de 2017. Teve também a SK Hynix  que primeiramente anunciou em 2018  a finalização do seu primeiro chip DDR5 em funcionamento a 5200 MT/s (Megatransfer por segundo – termo usado em tecnologia de computadores que se refere a taxa de transferência de dados – 1 MT/s é 106 ou um milhão de transferências por segundo) a 1,1 volts, e no ano seguinte anunciou também um chip de 6400 MT/s, a maior velocidade oficialmente permitida pelo padrão preliminar do DDR5. O primeiro chip DDR5 DRAM do mundo só foi lançado oficialmente pela SK Hynix em 6 de outubro de 2020, e comercialmente lançado em 2021, dando início a 5a geração.

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Projeto das Novas MemóriasDDR5

DDR5 foi projetada com novos recursos para maior desempenho, menos energia e uma integridade de dados mais sólida para a próxima década da computação. Uma característica marcante, em comparação com seu antecessor, é o baixo consumo de energia, ao mesmo tempo em que dobra a largura de banda.

Melhorias das Novas Memórias DDR5

Uma nova funcionalidade chamada Decision Feedback Equalization (DFE) permite a escalabilidade da velocidade de E/S para maior largura de banda e melhoria de desempenho. O DDR5 suporta mais largura de banda do que seu predecessor, DDR4, com 4,8 gigabits por segundo possível – mas não chegará no lançamento. O DDR5 terá aproximadamente a mesma latência que o DDR4 e o DDR3.

Em comparação com DDR4, o DDR5 reduz ainda mais a tensão da memória para 1,1 V, reduzindo assim o consumo de energia. Podem ainda incorporar reguladores de tensão integrados a fim de atingir velocidades mais altas, porém, como isto aumentará o custo, espera-se que seja implementado apenas em módulos para servidores e possivelmente, em módulos para consumidor final que visam alto desempenho. Suporta uma velocidade de 51,2 GB/s por módulo e 2 canais de memória por módulo.

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Gerações JEDEC DDR

Tipo de MemóriaTamanho Máximo do ModuloTamanho Máximo UDIMM (DSDR)Transferência Máxima de DadosCanaisLargura Total (Non-ECC)Burst Length
DDR34 Gbit8 GB1.6 Gbps164-bitsBL8
DDR416 Gbit32 GB3.2 Gbps164-bitsBL8
DDR564 Gbit128 GB6.4 Gbps264-bits (2×32-bit)BL16

O padrão DDR5 oferece ao setor um avanço crítico no desempenho principal da memória, isto pois o novo padrão possui por objetivo atender a demanda da próxima geração de computadores e tecnologias futuras, entre eles: inteligência artificial, aplicações na nuvem ou computação de alto desempenho.

Tipo de MemóriaLançamentoLargura de BandaPinos por CanalVoltagem (V)Prefetch
SDR19931.6 GB/s1683.31n
DDR20003.2 GB/s1842.5 | 2.62n
DDR220038.5 GB/s2401.84n
DDR3200717 GB/s2401.35 | 1.58n
DDR4201425.6 GB/s3801.28n
DDR5201932 GB/s3801.18n | 16n

Aumento no Tamanho Máximo do Modulo

O tipo de memória DDR5 permitirá atingir um tamanho máximo por módulo de 64 Gbit, que é 4 vezes maior que a densidade máxima de uma memória DDR4. Esse ponto, combinado com o Die Stacking que permite o empilhamento de até 8 matrizes dentro de um único chip, um LRDIMM (Load Reduced Dual Inline Memory Module) de 40 elementos pode atingir uma capacidade de memória efetiva de 2 TB.

Para o DIMM mais simples, esses sem buffer, ainda veremos sua capacidade chegar a 128 Gb para uma configuração padrão de duas posições. O aumento dessa capacidade sera feito de acordo com o tempo de vida do padrão DDR5, sendo assim, os primeiros exemplares fabricados não possuíram tamanha densidade.

Aumento na Velocidade: um DIMM com dois canais menores

No caso da DDR5, se espera que os primeiros modelos atinjam uma transferência máxima de dados de 4,8 Gbps, ou seja, cerca de 50% mais rápido que a velocidade máxima oficial dos modelos DDR4. Nos anos seguintes, espera que essa velocidade atinja a velocidade de 6,4 Gbps.

Em outras palavras, estas novas especificações da DDR5 foram projetadas para permitir o dimensionamento do desempenho da memória para não degradar sua eficiência nos canais de velocidades mais altas. Assim, isso foi alcançado, por conta de um dobramento no comprimento para BL16 e a contagem bancária para 32 de 16. As apostas da JEDEC para os modelos DDR5 é semelhante ao que vimos em outros padrões como LPDDR4 e GDDR6, um único DIMM será dividido em dois canais.

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Agora ao invés de ter apenas um canal de dados transportando 64 bits por DIMM, os modelos DDR5 ofereceram dois canais de dados independentes de 32 bits por DIMM (ou 40 bits ao fatorar em ECC). Junto a isso, o Burst Length para cada canal está sendo dobrado de 8 bytes (BL8) para 16 bytes (BL16), ou seja, cada entregará 64 bytes por operação.

Em outras palavras, comparado com o modelo DDR4, fornecerá duas operações de 64 bytes no tempo que o DIMM DDR4 leva para fornecer uma, dobrando sua largura de banda efetiva.

Como os dois canais do DDR5 são independentes, um controlador de memória pode solicitar 64 bytes de locais separados, tornando-o mais adequado para o funcionamento real dos processadores e evitando a penalidade de utilização. Portanto um sistema DDR5 funcionaria como uma configuração de 4×32 bits.

Bus Service mais rápido: equalização no feedback de decisão

Um novo recurso chamado de DFE (Decisão de feedback e equalização) possui a capacidade de permitir escalabilidade de velocidade IO (Entrada e Saída), para uma maior largura de banda e desempenho. O padrão DDR5 suporta o dobro da largura de banda de seu antecessor, o padrão DDR4. AS novas memórias DDR5 suporta também recursos de dimensionamento ECC on-die, os quais permitem a fabricação de nódulos em processos avançados.

Placas-mãe mais simples, DIMMs mais complexos: Regulação da voltagem On-DIMM

Os requisitos de energia tiveram uma queda de 1,2V para 1,1V em relação ao seu antecessor DDR4. Isso é possível graças a um regulador de tensão no design DIMM, que visa a redução de energia e oferece uma melhor tolerância à tensão, senso assim gera melhores rendimentos das novas memórias DDR5 DRAM. Esse é um novo padrão introduzido pela JEDEV para que a regulação de tensão seja movida da placa-mãe para o DIMM individual.

O objetivo desse novo conceito é melhorar/simplificar. A mudança mais significativa é que, ao mover a regulação de tensão para os próprios DIMMs, as placas-mãe não precisarão ser mais construídas esperando o pior cenário, como suportar 16 LRDIMMs enormes, em outras palavras, simplifica o design de uma placa-mãe. Por outro lado, transfere esses custos para o próprio DIMM.

DIMMs DDR5: ainda 288 pinos, mas pinagem alterada

O DDR5 manterá a quantidade de 288 pinos que os modelos DDR4, no entanto, a pinagem mudará devido ao fato do design de canal duplo, particular dos modelos DDR5. A grande mudança é que o barramento de comando e endereço está sendo reduzido e particionado, com os pinos sendo realocados para o barramento de dados do segundo canal da memória. Em vez um único barramento CA de 24 bits, as novas memórias DDR5 terá dois barramentos CA de 7 bits, uma para cada canal.

Conclusão

Como todo bom Geek, eu tambem fiquei muito temtado a migrar meu pc que de velho não tem nada. Porém, vamos dar uma pequena olhada na atual situação do mercado.

Para poder atualizar-mos da quase ultrapassada tecnologia DDR4 para a nova tecnologia DDR5, primeiramente precisaremos trocar quase tudo nele, restando peças mais básicas como o monitor, teclado, mause e HD. Isso mesmo, pois para usar a nova tecnologia, terá que adquirir placa-mãe nova, que no caso dos chips Intel, só poderar usar memória DDR5, nos processadores a partir da 12ª geração em diante, assim como nas placas Z690 que forem compatíveis. No caso da AMD temos que esperar os novos lançamentos da próxima geração Ryzem – Zem 4, prevista para 2022. Isso sem contar a fonte de alimentação, que terá que acomodar os novos componentes.

E ai meu querido Geek, começa aque boa e velha jornada que fazemos sempre que queremos comprar um novo computador, a boa e velha pesquisa de tecnologia. Onde tem se que pesquisar quais marcas comprar, as melhores sticks de RAM DDR5 disponiveis, quais processadores aceitam DDR5. Isso tudo fora os preços, pois com a falta de chips no mercado global, a nova tecnologia DDR5 virá a preços exorbitantes. Portanto o que tem se recomendado para o momento, é muita cautela, esperar um pouco mais, para que dê tempo para surgir mais empresas oferecendo a nova tecnologia, fazendo com que a demanda desses novos  componente possa baixar de preço.

Lisandro Viana


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