DDR5内存来了比DDR4强在哪里

DDR5内存来了比DDR4强在哪里


DDR4内存的继承者DDR5已经悄悄出现，其成品最快在今年就会逐渐铺开销售。

其实很多关注显卡的烧友们发现，好像在显卡里早就用上DDR5了，很新鲜吗？其实并不是这样，从前几代开始，显存就与内存颗粒有了差别，比如GDDR5，就是一种从DDR3发展而来的颗粒，而DDR5的“爹”是DDR4。


DDR5的规范其实在2016年就开始规划，也就是说DDR4刚刚开始走上正轨，厂商们就在筹划下一代内存了。这一规范主要由三星提出，美光参与，具体性能方面，DDR5姜葱3.2GHz等效频率起跳，主流频率可能会达到6.4GHz，容量则为16GB起跳，电压1.1V。


DDR5其实就是等效频率翻倍的DDR4，而其翻倍的方式也和之前的DDR2、3、4一样，利用了每个时钟周期内电平的不同来触发，在保持基础频率的基础上可以获得数倍的等效运行频率。这样渐进式的发展兼容性更好，是DDR5成为下一代标准的主要原因之一。


一个时钟周期传输多次数据（上）和一次数据的区别

当然为了达到这么高的运行速度，并且保证高速运行的稳定性，DDR5也增加了一些新模块、电路和算法，比如相位旋转器（phase rotator）、注频锁相振荡器（injection locked oscillator）一类的。但这些与我们实际使用无关，不用去关注。
其实除了DDR5，目前已经很成熟的内存技术还有HBM（高带宽内存），它在高端显卡上的表现也很抢眼。为啥HBM不能成为新一代PC内存呢？咱们先来看看这种内存到底有啥特色吧。


HBM内存最大的特色就是位宽特别高，所以可以在较低频率下实现很高的数据传输率。以道路为例，如果说DDR内存是不断提高车速的话，HBM就是把路尽量拓宽。它的构造也和DDR完全不同，是好多层颗粒层叠放置，所以同容量下的体积也可以做得很小。


HBM内存的问题也恰恰在于它的工作方式，由于带宽非常大但频率相对较低，所以与核心连接的线路更复杂、对延迟的敏感度更高。要用HBM做PC内存的话，内存插槽与处理器接口间就必须尽量接近，而且线路非常复杂密集，而如果像GPU一样把它直接做在CPU旁边，就要放弃内存插槽，这都需要对主板结构进行大改。
另外的问题来自CPU，HBM能用于GPU的原因是现在GPU显存位宽都很大，主流产品192bit起步，使用HBM的Vega 64更达到2048bit。但目前主流CPU的内存控制器只能使用128bit双通道，根本没法充分利用HBM的高带宽，甚至还限制了可用的内存容量。


Vega 64的2048bit位宽只能支持两个HBM颗粒，总容量8GB

DDR内存总归是一种改进式产品，速率一直加倍加倍的需要越来越精细地控制电平，稍微有一点波动就会造成频率不稳，长远看来必然难以为继，HBM或者更新架构的内存才是未来的发展方向。不过这需要处理器、主板甚至整个PC架构大改，所以应该不会在最近发生。
准备装机的小伙伴也许担心现在选DDR4会不会很快被淘汰，其实完全不必。DDR5还没正式商品化，更不要说价格平稳、普及主流了，大规模取代DDR4内存估计要到2022年了。近期的处理器和芯片组即使开始支持DDR5，也必然会保留对DDR4的支持，且主流主板肯定也会有DDR4插槽的。

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