RAM: SK Hynix hat ersten DDR5-Speicherriegel
Der südkoreanische Speicherhersteller SK Hynix hat den Start erster DDR5-Module(öffnet im neuen Fenster) auf Basis der 1Y-Fertigung verkündet. Die Riegel sollen mit 64 GByte Kapazität bei DDR5-4800 bis DDR5-5600 erhältlich sein, bisher mangelt es allerdings schlicht an passenden Prozessoren. Die Marktforscher der IDC gehen davon aus, dass DDR5 nächstes Jahr ein Viertel des verkauften Arbeitsspeichers ausmachen wird und der Anteil bis 2022 auf über 40 Prozent steigen wird.
Während die Jedec maximal DDR4-3200 spezifiziert hat, hat das Speichergremium bis zu DDR5-8400 abgesegnet. Dabei ist zu berücksichtigen, dass bereits DDR5-3200 mehr effektive Bandbreite aufweist als DDR4-3200. Der neue Arbeitsspeicher unterstützt hierzu zwei voneinander unabhängige 32-Bit-Kanäle, ein Daten-Prefetching mit 16n statt 8n gleichzeitigen Zugriffen, doppelt so viele Speicherbankgruppen (8Gx4B statt 4Gx4B), zudem Same Bank Refresh für eine geringere Latenz und die Burst Length verdoppelt sich von 8 auf 16.
Ebenfalls wichtig sind gesunkene Betriebsspannungen von 1,1 Volt statt 1,2 Volt (VDD/VDDQ) respektive 1,8 Volt statt 2,5 Volt (VPP). Künftig wollen Samsung, Micron und SK Hynix ihre DRAM-Verfahren auf einen 1A-nm-Node umstellen. Statt altbewährter Immersionslithographie (DUV) werden die Speicherchips also mit extrem ultravioletter Belichtung (EUV) gefertigt, was sie kompakter und sparsamer macht. Bei aktuellen DRAM-Chips für DDR4-Speicher werden 16-GBit-Dies verwendet, für DDR5 hingegen sind Dies mit 64 GBit geplant. Die DIMM-Kapazität steigt daher von 32 GByte auf bis zu 128 GByte (Desktop) und von 256 GByte auf bis zu 1 TByte (Server).
Erste CPUs mit DDR5-Speicher sind AMDs Genoa (Epyc 7xx3), Intels Sapphire Rapids (Xeon SP v4) und IBMs Power10 – alle sind für 2021 geplant. Hinzu kommen später noch ARM-basierte Designs, welche auf Neoverse N1/V1 fußen, beispielsweise der Siryn von Ampere Computing oder der Rhea von Sipearl für europäische Supercomputer.
| DDR4 | DDR5 | |
|---|---|---|
| Datenübertragungsrate | DDR4-3200 (Jedec) | DDR5-6400 (Jedec) bis DDR5-8400 |
| Bandbreite (theoretisch) | 25,6 GByte/s pro Kanal | 38,4 GByte/s bis 67,2 GByte/s pro Kanal |
| Datenleitungen | 64+8 Bit mit ECC | 32+8 Bit mit ECC in doppelter Ausführung |
| SDRAM-Die-Kapazität | bis zu 16 GBit (DUV) | bis zu 64 GBit (EUV) |
| DIMM-Kapazität (Desktop) | bis zu 32 GByte | bis zu 128 GByte |
| DIMM-Kapazität (Server) | bis zu 256 GByte | bis zu 1 TByte |
| Prefetching | 8n | 16n |
| Speicherbänke | 4 Gruppen mit 4 Bänken | 8 Gruppen mit 4 Bänken |
| Auffrischung | All Bank Refresh (REFab) | Same Bank Refresh (REFsb) |
| Burst Length | 8 | 16 |
| Spannung (VDD/VPP) | 1,2 Volt/2,5 Volt | 1,1 Volt/1,8 Volt |
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