正式版DDR5规范较DDR4有哪些改进？

电子器件工程联合会（JEDEC）终于在今日正式发布了下一代主流存储器（DDR5 SDRAM）的最终规范DDR5内存。

自 90 年代末以来，双倍数据速率（DDR）存储器技术已经历了多次迭代，并且推动了 PC、服务器等生态的快速发展DDR5内存。而最新的 DDR5 规范不仅再次扩展了 DDR 内存的功能，且速率也较上一代 DDR4 轻松翻倍。

预计基于新标准的硬件，将于 2021 年陆续在服务器和 PC 客户端等设备上得到采用DDR5内存。

据悉，JEDEC 最初于 2018 年提出了 DDR5 的内存规范DDR5内存。虽然今日发布的正式版本来得有些晚，但并没有降低新一代存储器标准的重要性。

与往年的历次迭代一样，DDR5 再次将重点放在了 DRAM 存储的密度和速率上DDR5内存。JEDEC 将两者都提升了一倍，最大内存速率也设置到了 6.4Gbps 起步、单条 LRDIMM 容量有望达到 2TB 。

为了实现这一目标，业内一直在努力改进生态支持，比如让 DIMM 上的电压调节器和芯片级 ECC 校验做到更加精细DDR5内存。

与 DDR4 内存相比，DDR5 最直观的变化，依然体现在容量和密度上DDR5内存。经历了数年的设计研发，DDR5 标准已支持单颗 64Gbit 的 DRAM 存储芯片，是 DDR4 最大允许容量（16Gbit）的四倍。

结合管芯堆叠工艺，还可将多达 8 组管芯塞入单个芯片，那样 40 个单元的 LRDIMM 即可达成 2TB 的有效存储容量DDR5内存。至于不那么起眼的无缓冲 DIMM，典型双面配置亦可达成 128GB 的单条内存容量。

需要指出的是，相对于频率和带宽的提升，制造密度的提升要相对慢一些，但标准依然具有相当深远的前瞻性DDR5内存。对于内存制造商来说，今年已可使用 8Gbit 和 16Gbit 的芯片来制造 DDR5 内存。

从 DDR3 到 DDR4 的过渡，JEEDC 已让内存带宽从 1.6Gbps 提升到 3.2Gbps DDR5内存。但是即将上市的 DDR5 产品，再次轻松地超越了 50%（至 4.8Gbps），未来更是有望达成 6.4Gbps 。

内存制造商之一的 SK 海力士预计，十年后可达成 DDR5-8400 DDR5内存。为实现这一目标，显然需要对 DIMM 的底层（比如内存总线）和配套的逻辑器件加以大量的改进。

与我们在 LPDDR4 和 GDDR6 等标准中看到的情况类似，单个 DIMM 可被分解为两个通道DDR5内存。因为 DDR5 不会为每个 DIMM 提供一个 64-bit 数据通道，而是为两个独立的 32-bit 数据通道（ECC 则是 40-bit）。

与此同时，每个通道的突发长度从 8 字节（BL8）翻倍到了 16 字节（BL16），意味着每个通道可在每次操作时交付 64 字节，从而让有效带宽较 DDR4 时代增加了一倍DDR5内存。

对于标准的 PC 台式机平台而言，DDR5 系统可用 4 × 32-bit 的配置，来代替 DDR4 系统上的 2 × 64-bit 设置DDR5内存。内存条仍将成对安装，而不是回到 32-bit 的 SIMM 时代（但现在的最低配置是 DDR5 较小通道中的两个）。

这种结构上的变化，还在其它地方引发了一些连锁反应DDR5内存。比如 DDR5 引入了更高细粒度的存储器刷新功能，允许在使用某些存储器的同时刷新其它存储器，从而实现更快的刷新（给电容器充电）。

存储器的最大 Bank 数量也从 4 组翻倍到了 8 组，有助于减轻顺序内存访问带来的性能损失DDR5内存。

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