I primi moduli di RAM DDR5 stanno per raggiungere il mercato. SK Hynix, uno dei maggiori produttori mondiali di chip di memoria, ha infatti annunciato la disponibilità dei primi banchi DDR5 per il mercato enterprise. Se tutto andrà come previsto, le nuove RAM dovrebbero arrivare nel corso del 2021.

La genesi del nuovo standard DDR5

DDR5 è solo l’ultima versione dello standard DDR SDRAM (acronimo di Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory). Il nuovo standard, sviluppato dal JEDEC, l’organismo che rappresenta tutti i produttori dell’industria elettronica, nasce per garantire un raddoppio della larghezza di banda e della densità dei chip rispetto alle DDR4, offrendo al contempo una maggior efficienza energetica.

Due banchi di RAM DDR5 di SK Hynix appoggiate su un wafer di semiconduttori.
I primi banchi di RAM DDR5 al mondo sono questi moduli da 32 GB prodotti dalla coreana SK Hynix.

I lavori sullo standard DDR5 SDRAM sono iniziati nel 2017, quattro anni dopo il lancio delle attuali memorie DDR4. A partire da novembre 2018, SK Hynix ha iniziato a collaborare con i suoi partner commerciali per progettare e testare i banchi RAM di prossima generazione.

Più di un semplice aggiornamento

La generazione 5 dello standard DDR rappresenta un cambio di paradigma rispetto alle versioni precedenti. Mentre nello sviluppo di DDR2, 3 e 4 il fattore chiave era la diminuzione dei consumi in ottica mobile, per la quinta generazione ci si è concentrati sull’aumento della larghezza di banda disponibile. Oltre a questo aspetto, non mancano migliorie sul piano delle prestazioni e dei consumi.

Ma c’era davvero bisogno di una nuova versione? La risposta è sì, ed è legata al mercato delle CPU. Negli ultimi anni, a fronte di aumenti delle frequenze contenuti, la transizione verso architetture multi-core ha subito una forte accelerazione. Il numero di core installati è aumentato così tanto e così velocemente da rendere insufficiente la larghezza di banda messa a disposizione dai sistemi basati su DDR4.

Andamento nel tempo di larghezza di banda delle memorie RAM e numero di core CPU.
L’andamento nel tempo di larghezza di banda disponibile e numero di core. I dati sono relativi all’ambito enterprise, ma il trend è chiaramente distinguibile anche nel mercato consumer. Notare l’aumento vertiginoso del numero di core a partire dal 2018.

I motivi che hanno spinto JEDEC ad accelerare sullo sviluppo dello standard RAM DDR5 sono chiari. Ad oggi Intel e AMD propongono CPU mainstream con 10, 16, addirittura 32 core. Parlando invece di datacenter, si raggiungono tranquillamente i 64 core e 128 thread.

In ambito consumer, le CPU più esagerate sono certamente:

La rapida diffusione delle architetture multi-core e la dipendenza sempre maggiore dai datacenter hanno esacerbato la necessità di raggiungere bandwidth di memoria sempre maggiori. La tecnologia DDR5 promette di superare i limiti delle RAM DDR4 e di risolvere questo insidioso problema.

Quali sono le novità rispetto alla generazione precedente

Il nuovo standard ridefinisce ogni aspetto del modulo RAM. Si parte dalla velocità di trasferimento (o Data Rate), che raddoppia rispetto alla tecnologia precedente. JEDEC prevede un data rate massimo per pin di 6400 MT/s (Mega Transfers al secondo, cioè 1 milione di trasferimenti al secondo). Non è da escludersi che produttori e overclockers riusciranno a spingersi oltre questa soglia. Raddoppia anche la densità dei chip DRAM supportati, che passa da 16 Gbit (2 GB per chip) a 32 Gbit (4 GB per chip). Miglioreranno anche i consumi, grazia ad una riduzione della tensione di alimentazione da 1.2V a 1.1V (-8%).

CaratteristicaDDR4DDR5
Velocità1600 ~ 3200 MT/s3200 ~ 6400 MT/s
Frequenza0.8 ~ 1.6 GHz1.6 ~ 3.2 GHz
Tensione1.2V1.1V
Canali di memoria1 canale per modulo2 canali per modulo
Densità massima16 Gbit32 Gbit
Confronto delle specifiche chiave (velocità, capacità, consumi).

È chiaro che si tratta di miglioramenti importanti, che hanno un grande impatto su prestazioni e consumi. Micron, uno dei maggiori produttori di memoria al mondo, ha effettuato dei test di confronto tra la quarta e la quinta generazione di DDR. I risultati sono promettenti:

  • a parità di data rate, le memorie DDR5 offrono il 36% di banda in più.
  • anche a velocità “non ottimali” (4800 MT/s, inferiore ai 6400 MT/s massimi), le DDR5 quasi raddoppiano la banda disponibile (+87%).
Confronto larghezza di banda bandwidth) tra RAM DDR4 e DDR5.
I risultati dei test condotti da Micron su memorie RAM DDR4 e DDR5.

I nuovi banchi DDR5 avranno 288 pin, come quelli DDR4, ma disposti diversamente per evitare l’inserimento in schede madri incompatibili. Il passaggio a DDR5 richiederà (almeno) l’upgrade della scheda madre, come è stato per le generazioni precedenti.

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