مشخصات نهایی استاندارد DDR5 اعلام شد؛ رم‌های ترابایتی در راه

«JEDEC» مشخصات سخت افزاری و ظرفیت‌های رم های نسل بعد، یعنی DDR5 را منتشر کرد. پیشرفت قابل توجه نسبت به رم های DDR4 کاملا در این اطلاعات مشهود است.

مدیر کمیته حافظه JC-42 و معاون اجرایی ریاست شرکت «Montage Technology»، «دسی رودن» اعلام کرده:

«استاندارد رم DDR5 با بهبود عملکرد و اطمینان‌پذیری و حالت‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی، آماده پشتیبانی و فعال‌سازی تکنولوژی‌های نسل آینده است. فداکاری و تلاش فوق‌العاده بیش از ۱۵۰ کمپانی عضو JEDEC باعث ایجاد استانداردی شده که تمام نیازهای صنایع شامل نیازهای سیستم، فرایندهای تولید، طراحی مدار و ابزارهای شبیه‌سازی و تست را پاسخ می‌دهد و توانایی‌های توسعه‌دهندگان را برای نوآوری افزایش می‌دهد و باعث پیشرفت در محدوده وسیعی از فناوری‌ها می‌شود.»

با افزایش تعداد هسته‌های پردازنده، به پهنای باند حافظه و همچنین ظرفیت بالاتر آن نیاز است. کنترلرهای مموری‌های مدرن می‌توانند حداکثر از دو ماژول DRAM‌ به ازای هر کانال پشتیبانی کنند که علت آن، محدودیت‌های یکپارچگی سیگنال است. شما می‌توانید از ۱۶ تا ۴۸ ماژول حافظه استفاده کنید. DRAM یکی از مصرف‌کنندگان اصلی انرژی است، بنابراین پایین آوردن آن برای استانداردهای جدید ضروری است.

مدیر ارشد فناوری بخش محاسبات و گرافیک شرکت AMD، «جوی مکری» اعلام کرده:

«محاسبه با کارایی بالا نیازمند حافظه‌ای است که همگام با تقاضای روزافزون پردازنده‌های امروزی باشد. با انتشار استاندارد DDR5، ای‌ام‌دی بهتر می‌تواند محصولات خود را برای پاسخگویی به نیازهای مشتریان و کاربران نهایی در آینده طراحی کند.»

چهار برابر شدن ظرفیت

رم‌های DDR4 در ظرفیت‌های ۲، ۴، ۸ و ۱۶ گیگابایتی موجود هستند، در حالی که ظرفیت رم‌های DDR5 برابر ۸، ۱۶، ۲۴، ۳۲ و ۶۴ گیگابایت است. این ظرفیت می‌تواند باعث ساخت ماژول مموری سرور با ظرفیت بالا (چندین ترابایت) در آینده دور شود.

در بخش کامپیوترهای عادی نیز می‌توان به امکان افزایش رم لپ‌تاپ‌ها اشاره کرد چرا که می‌توان با یک رم ظرفیت بالاتری در اختیار آن‌ها قرار داد و فضای بیشتری نیز اشغال نخواهد شد. در سال‌های آینده ماژول‌های حافظه ۶۴ گیگابایتی برای کامپیوترها و لپ‌تاپ‌ها از راه می‌رسند.

دو برابر شدن نرخ انتقال اطلاعات

معاونت ریاست گروه «Data Platforms»، «کارولین دورن» گفته:

«DDR5 با تلاش گسترده‌ای میان صنایع توسعه پیدا کرده و یک پیشرفت بزرگ در ظرفیت حافظه محسوب می‌شود. برای اولین بار با افزایش ۵۰ درصدی پهنای باند در شروع یک فناوری جدید برای پاسخگویی به نیازهای هوش مصنوعی و محاسبات با توان بالا هستیم.»

علاوه بر چهار برابر شدن ظرفیت، استاندارد رم DDR5 بهبودهای دیگری را نیز تجربه کرده است. سرعت انتقال دیتا در استاندارد جدید از ۴.۸ گیگابیت بر ثانیه آغاز می‌شود و به صورت رسمی به ۶.۴ گیگابیت بر ثانیه می‌رسد. شرکت «SK Hynix» اعلام کرده که به دنبال افزایش سرعت I/O به ۸.۴ گیگابیت بر ثانیه به ازای هر پین است.

در راستای امکان افزایش نرخ انتقال اطلاعات و مقیاس‌پذیری بلندمدت آن، توسعه‌دهندگان چندین نوآوری برای این استاندارد درنظر گرفته‌اند که شامل حالت‌های آموزشی جدید و بهبودیافته می‌شود.

بهبود بهره‌وری

برای افزایش راندمان خواندن حافظه، استاندارد جدید در سیستم‌های با لاین کش ۶۴ بایتی «Burst Length» را به ۱۶ بایت و برای ماشین‌های با لاین کش ۱۲۸ بایت به ۳۲ بایت افزایش می‌دهد. در راستای بهبود بیشتر عملکرد، DDR5 طرح‌های رفرش بهتری دارد و همچنین تعداد گروه بانک نیز افزایش پیدا کرده است.

اگرچه رم DDR5 طراحی ماژول ۲۸۸ پینی را از DDR4 به ارث برده، اما معماری DIMM تغییرات چشمگیری داشته است. هر ماژول DDR5 دارای دو کانال ۳۲/۴۰ بیتی مستقل به همراه آدرس/فرمان ۷ بیتی است. به گفته «میکرون»، پهنای باند موثر رم DDR5 نسبت به DDR4 حتی در سرعت I/O یکسان، ۳۶ درصد بیشتر است.

کاهش مصرف انرژی

مصرف DRAM‌ برای کلاینت و سرورها اهمیت دارد، بنابراین استاندارد رم DDR5 ولتاژ تغذیه مموری را با ۳ درصد دامنه نوسان مجاز تا ۱.۱ ولت پایین آورده و همچنین حالت‌های صرفه‌جویی انرژی اضافه معرفی کرده است. بخاطر نرخ نوسان پایین، تمام ماژول‌های DDR5 با ماژول‌های تنظیم ولتاژ و آی‌سی مدیریت توان از راه می‌رسند که افزایش قیمت را برای مشتریان عادی در پی دارد.

زمان عرضه رم‌های DDR5

JEDEC پیش از عرضه تجاری رم با استاندارد جدید، مشخصات آن را منتشر می‌کند. بر اساس اطلاعات منتشر شده از سوی AMD، اینتل و IBM، این شرکت‌ها توسعه پلتفرم‌های سرور برای پشتیبانی از DDR5 را آغاز کرده‌اند و از اواخر سال ۲۰۲۱ از راه می‌رسند. JEDEC اعلام کرده پس از عرضه پلتفرم‌های سرور، مشتریان عادی باید منتظر این نوع رم باشند.

برای سرعت بخشیدن به روند طراحی و توسعه پلتفرم‌های مبتنی بر DDR5، امروز شرکت میکرون با همکاری شرکت‌های «Renesas» ، «Rambus» ،«Montage» و «Synopsys» برنامه «DR5 Technology Enablement Program» را راه‌اندازی کرد.