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自带纠错?DDR5内存你不了解的几件事

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尽管不少人在装机的时候已经转向使用DDR5内存了,但是很多人并不清楚DDR5除了速度还改变了什么?首先说明,它绝不是为了挣更多的钱改个接口样式那么简单。相比DDR4,DDR5内存不止传输效率大大提高,实际上它是近年来内存变化最大的一代了。

速率更快但电压更低

内存性能的提高不是单纯提高频率,增强传输效率也是重中之重——说白了,DDR这种内存形态就是想办法在单位时间内提高传输效率而发明的。在DDR5内存上,它的传输速率大大提高,起步就是4800MT/s,经过几年的发展已经来到了6400MT/s~8000MT/s的水平,远远超过DDR4内存。还在贪恋DDR4内存高频下性能不输DDR5这种念头的,可以正式放弃了。

另一方面,别看传输效率不断提升,DDR5对工作电压的要求却进一步降低了——DDR4时代标准电压为1.2V,DDR5进一步减小到1.1V。当然,在XMP预置方案里DDR5的电压可能会提高到1.35V之多,但这始终是“超频”电压,就像DDR4内存的XMP配置方案大幅提高到1.45V一样。

为什么DDR5更热?

不知道你注意没有,目前绝大多数的DDR5内存都是带散热装甲的,以前我们购买DDR4内存的时候,很多平价产品就是单纯的内存条,到了DDR5时代几乎所有产品都有散热装甲。原因是DDR5的发热量更大了,需要辅助的散热措施才可以。

明明内存电压更低了, DDR5为什么反而会更热?这就要提到DDR5内存一个巨大的改变:相比DDR4内存,原本集成在主板上的电源管理芯片PMIC现在被设计在DDR5内存模组上了。PMIC本身也会发热,而且工作电压更高(桌面级为5V、服务器级为12V),所以热源自然就多了一个。

双32位子信道

哪怕是上古时代的SDRAM一直到DDR4 SDRAM内存,单条内存的位宽都是64bit,双通道内存就会叠加成128bit。但是为了改善数据传输的效率,DDR5内存上进一步将内存位宽进行了细分调整:DDR5将单内存模块分成两个独立的32bit可寻址子信道,以提高效率并降低内存控制器的数据存取延迟。但是,不要认为这就是“单条内存有双通道”了,DDR5单内存模块的数据带宽仍为64bit,只是将其细分成两个32bit可寻址子信道以提高整体效能,仅此而已。

此纠错非彼纠错

纠错内存、即ECC RAM是服务器上才能见到的一种内存技术,例如REG ECC内存比普通内存更贵,同时也不支持普通桌面级电脑使用,它的作用就是数据纠正、修复,确保数据的可靠性。

为什么要先解释这些?这是因为DDR5内存不得不提供的一个片上纠错技术:On-Die ECC。DDR5时代因为内存芯片密度进一步增加了,所以会导致数据错误率的提高。因此需要一种校正数据错误的方式——原有的ECC纠错技术是额外增加一个存储位元来实现的、也就是额外增加一颗内存芯片。但是这样的做法无疑会提高内存成本,所以在设计DDR5的时候就采用了完全不同的思路:片上纠错。

当然,它的作用很简单,仅检测刷新期间单元格或行中发生的错误,当数据从单元移动到缓存或CPU时,如果发生位移或数据损坏“概不负责”。这就和REG ECC内存完全不同了,REG ECC内存可以校验错误、记录错误,并且ECC算法可以重建数据。

现在你懂了没?再说白点:On-Die ECC的初衷就是为了提高芯片良品率,这下是不是就明白多了?

DDR5内存的变化是自DDR内存诞生以来变化最大的一代,它从供电方式、高频带宽、位宽、乃至数据校验方式上都发生了变化;为了配合处理器更庞杂的数据交换要求,工程师不得不通过这些技术方式来实现,所以本质上讲,DDR5内存的复杂程度也比以前高的多。好在工业产品的一个特点就是批量成产会不断摊薄成本,DDR5内存从入市到普及的价格变化时间非常短,远远低于DDR4内存的普及时长——不到两年的时间,DDR5内存几乎已经完成了新老更低。

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