RAM DDR5 Explicada: Recursos, Benefícios e Disponibilidade

DDR5 (abreviação de Double Data Rate 5) é o padrão de próxima geração para SDRAM (Memória de Acesso Aleatório Dinâmica Síncrona). É projetada para oferecer desempenho muito maior consumindo menos energia que sua predecessora DDR4.

Abaixo, cobrimos algumas das perguntas mais comuns sobre a mais nova chegada de memória. Quão rápido é o DDR5? Quais são seus benefícios sobre a RAM DDR4? Quando estará disponível?

Mas vamos começar com uma pergunta básica: Por que precisamos de RAM DDR5?

Com os processadores Ryzen de 3ª geração Zen 2, a AMD lançou uma arquitetura totalmente nova com melhorias na contagem de núcleos, velocidade de clock e instruções por clock. A empresa colocou processadores de 6 núcleos no intermediário e 12 núcleos no topo de linha.

Em 2019, a AMD lançou CPUs Ryzen 9 3900X e 3950X de 16 núcleos, dobrando a contagem de threads dos chips concorrentes Intel i9-9900 series.

Largura de banda por núcleo tem declinado desde 2018 | Crédito: Micron

Se nossos desktops vão acompanhar a guerra de núcleos da Intel e AMD, precisaremos aumentar significativamente a largura de banda de memória por núcleo.

DDR5 vs DDR4: Melhorias

Seguem as cinco especificações de avanço mais significativas feitas na RAM DDR5:

Recursos	DDR4	DDR5
Velocidade	1600 a 3200 MT/s taxa de dados 0.8 a 1.6 GHz taxa de clock	3200 a 6400 MT/s taxa de dados 1.6 a 3.2 GHz taxa de clock
Tensão I/O	1.2 V	1.1 V
Arquitetura de Canal	Canal de dados 72-bit (64 dados + 8 ECC) 1 canal por DIMM	Canal de dados 40-bit (32 dados + 8 ECC) 2 canais por DIMM
Comprimento de Burst	8	16
Tamanho DRAM	16 GB	32 GB

1. Mais Velocidade

Enquanto o DDR4 suporta taxa de dados máxima de 3.200 megatransferências por segundo (MT/s), o DDR5 começa em 3.200 MT/s e pode ser escalado até 6.400 MT/s.

Comparado à RAM DDR4-3200, o DDR5-3200 fornecerá 36% mais largura de banda. DDR5 de velocidade mais alta (4800 MHz) será duas vezes mais rápido do que o DDR4 oferece.

2. Baixa Tensão de Operação

O DRAM e o chip de buffer registrando driver de clock no DDR5 usam 1.1 Volt, enquanto o DDR4 opera a 1.2 Volt. A diminuição na tensão de operação é crucial, especialmente para dispositivos alimentados por bateria, como smartphones e tablets.

3. Nova Arquitetura de Energia e Canal

Na RAM DDR5, o gerenciamento de energia foi movido da placa-mãe para o próprio módulo de memória dual in-line (DIMM). O CI de gerenciamento de energia de 12 Volts distribui a tensão de operação de 1.1 Volt, melhorando a granularidade do carregamento de energia do sistema.

A arquitetura de canal também foi alterada. Enquanto chips de buffer DDR4 têm um barramento de 72-bit contendo 64 bits de dados e 8 bits ECC (código de correção de erro), DIMMs DDR5 suportam dois canais de 40-bit, cada um compreendendo 32 bits de dados e 8 bits ECC.

Embora ambas as memórias tenham a mesma largura de dados total (64 bits), os dois canais independentes menores no DDR5 aumentam a eficiência de acesso à memória.

Mais especificamente, cada lado do DIMM DDR5 é servido por um canal independente de 40-bit. Ambos os lados compartilham o Driver de Clock de Registro (RCD) que entrega quatro clocks de saída para cada lado. Já no DDR4, o RCD fornece dois clocks de saída para cada lado.

Ambos os canais de 40-bit contêm 32-bit de dados que são subdivididos em quatro lanes de 8-bit. O RCD fornece sinais de clock independentes para cada uma dessas lanes, melhorando a integridade do sinal.

4. Burst Lane Mais Longo

O comprimento de burst no DDR4 é oito. No entanto, para aumentar a carga útil do burst no DDR5, seu comprimento de burst será estendido para dezesseis. Isso permitirá que um único burst acesse o tamanho tradicional de linha de cache da CPU (64 bytes).

5. Maior Capacidade DRAM

Enquanto o DDR4 vai até 16 Gb DRAM em um pacote single-die, o DDR5 suporta até 32 Gb DRAMs em um pacote single-die.

O DDR5 também apresenta código de correção de erro single-die, reparo pós-embalagem, modo de transparência de erro e modos de verificação de redundância cíclica de leitura/escrita.

Quando Estará Disponível?

O padrão DDR5 ainda está sendo estabelecido pela JEDEC Solid State Technology Association. Um padrão independente chamado LL-DDR5 (Low Power Double Data Rate 5) já foi publicado em 2019.

Algumas empresas de tecnologia já anunciaram seus chips de RAM DDR5. A SK Hynix, por exemplo, mostrou seu primeiro DDR5 RAM em 2018. Ele pode realizar 5.200 megatransferências por segundo a 1.1 Volt. 3 meses depois, a empresa anunciou outro chip que poderia realizar 6400 MT/s, a velocidade mais alta alcançável segundo o padrão DDR5.

Micron e Samsung também estão trabalhando em módulos de memória DDR5, no entanto, esses podem não ser totalmente compatíveis com o padrão.

Há grandes chances de que o DDR5 chegue primeiro em dispositivos móveis (na forma de LPDDR5) via Micron e Samsung. Eles estabelecerão um benchmark para o que podemos esperar para variações de desktop.

Transição de tecnologia DRAM para servidores

A SK Hynix tentou prever quando o DDR5 se tornará totalmente mainstream. Segundo sua estimativa, 25% de todas as vendas do mercado de RAM serão representadas por DDR5 em 2020, e 44% até o final de 2021.

No entanto, estas são apenas figuras previstas. Para ser utilizável em laptops e desktops, os controladores integrados das CPUs da AMD e Intel terão que suportá-lo, e, a partir de janeiro de 2020, nenhuma dessas empresas anunciou qualquer tipo de suporte para DDR5.

A microarquitetura Sapphire Rapids da Intel supostamente suportará DDR5 SDRAM. Complicações com o processo de fabricação de 7 nm e 10 nm podem adiar seus lançamentos para 2021 no mínimo. As CPUs Epyc de terceira geração da AMD, por outro lado, ainda usarão DDR4.

Vale a Pena Comprar?

Há uma suposição geral de que chips DDR4 existentes serão eventualmente migrados para DDR5. Mas a pergunta principal é: vale a pena atualizar?

Quando o DDR4 foi lançado pela primeira vez, só conseguiu alcançar 2.133 MT/s. Os chips DDR3 mais rápidos da época também ofereciam 2.133 MT/s, e por causa de sua latência menor e timings mais apertados, eles performavam melhor que o DDR4.

Então, é razoável presumir que a oferta inicial de DDR5 não entregará resultados tão bons quanto os chips DDR4 mais rápidos disponíveis hoje. No entanto, diferentemente do DDR5, o DDR4 não continuará a melhorar, então gradualmente o DDR5 se distanciará.

Recomendamos esperar até 2021. Será interessante ver que tipo de melhorias reais essa nova memória rápida pode trazer.