Càng gần tới ngày phát hành (dự kiến cuối năm 2021), độ nóng của thế hệ RAM DDR5 mới càng nóng hơn bao giờ hết.

Theo tin từ các trang công nghệ, vào tháng 07 vừa qua, JEDEC – hiệp hội hoàn thiện chuẩn bộ nhớ mới, cũng là tổ chức định hướng và phát triển bộ nhớ DRAM trong nhiều thập kỉ từ trước tới nay, đã công bố bảng thông số kĩ thuật chính thức cho DDR5 SDRAM với mật độ dung lượng và xung nhịp bộ nhớ đã nâng lên một tầm cao mới. Cũng cần nhắc lại mục đích cải tiến của DDR5 lần này không phải là băng thông, mà là các giá trị cốt lõi gồm dung lượng và tốc độ bộ nhớ.

So sánh DDR5 và DDR4

Đây là bảng tổng hợp so sánh các thông số kỹ thuật của DDR5 vs DDR4

DDR5 vs DDR4 khác nhau thế nào về chuẩn kết nối pinout

Theo đó, RAM DDR5 sẽ có cùng số chân pin là 288 như DDR4, tuy nhiên việc bố trí các chân pin là khác nhau. Điều này có nghĩa là người dùng sẽ không thể sử dụng các bộ nhớ RAM DDR5 trên khe cắm DDR4 và ngược lại. Nếu muốn dùng DDR5 đồng nghĩa với việc phải cần thêm một khe cắm chuyển đổi trung gian hoặc một số thay thế cần thiết khác. Nghe có vẻ hơi phiền nhỉ. Nhưng bù lại DDR5 sẽ có được những thông số mà bất kỳ người dùng máy tính nào cũng mơ ước, chúng ta sẽ nói tới chi tiết các số liệu này trong phần tiếp theo của bài.

Trở lại với các pinout, theo dự kiến,  bộ nhớ RAM DDR5 bổ sung một tiến trình mới để đọc, ghi và làm mới dữ liệu hiệu quả hơn và cải thiện hiệu năng ứng dụng với việc truyền thông tin tới bộ nhớ nhanh hơn so với DDR4.

DDR4 sử dụng cấu trúc 16 bank , trong đó 4 bank sẽ chung một nhóm.  Trong khi đó, thiết kế cải tiến của DDR5 lại gấp đôi so với DDR4, tức là 32 bank trong đó 8 bank sẽ chung một nhóm.  Độ dài chùm khối (burst length) trên DDR5 được nhân đôi từ tám lên 16. DDR5 được trang bị chức năng Same Bank Refresh (SBRF), cho phép PC chạm vào các bank khác trong khi một bank đang hoạt động.

Về dung lượng và băng thông

những cải tiến bên trong phần cứng và phần mềm thiết kế đã giúp DDR5 cho phép dung lượng cao hơn gấp bốn lần cho mỗi module nhớ so với DDR4. Các module DDR4 xử lý chip 16 Gbit với dung lượng tối đa 32 GB. Nhưng DDR5 có thể tận dụng chip 64 Gbit, giúp tăng dung lượng tối đa trên một module từ 32 GB lên đến 128 GB.

DDR5 còn được đánh giá là mang lại lợi ích rất nhiều cho phân khúc doanh nghiệp bởi nó hỗ trợ việc xếp chồng các die bộ nhớ ( die stack). Vì vậy các nhà cung cấp bộ nhớ có khả năng xếp tối đa 16 die vào một chip. Kết quả mang lại là bộ nhớ RAM có thiết kế LRDIMM có thể có dung lượng lên tới 4TB, con số khủng mà hiện nay rất khó đạt được hoặc nếu có cũng sẽ tốn rất rất nhiều chi phí ban đầu.

Ngoài việc tăng gấp bốn lần dung lượng module, DDR5 còn tăng cường băng thông bộ nhớ so với DDR4. Để so sánh, tốc độ dữ liệu chính thức cho DDR4 trải rộng từ 1.600 MTps đến 3.200 MTps. Trong khi đó DDR5 bắt đầu từ 3.200 MTps cho đến 6.400 MTps – tức gấp đôi băng thông tối đa của DDR4.

Và cũng như lịch sử trước giờ của các dòng bộ nhớ rời, thông số kỹ thuật của JEDEC là một điểm chuẩn để tham chiếu và đúng thật là chỉ mang tính chất tham khảo. Trong thực tế, các nhà sản xuất bộ nhớ RAM luôn tự đặt ra nhiều tham vọng hơn để đưa thanh bộ nhớ lên đến các giới hạn cao nhất có thể. Và đôi khi các con số cực kỳ lớn này lại không phải là khả năng thật của các bộ nhớ khi hoạt động trên các môi trường ứng dụng, hệ điều hành khác nhau. Ví dụ điển hình là hiện tại, chúng ta có thể tìm thấy các bộ nhớ có tốc độ dữ liệu lên tới 5.000 MTps. Cho nên trong tương lai gần, một bộ nhớ RAM DDR5 có tốc độ hơn 6.400 MTps sẽ có mặt dễ dàng. Và cũng tương tự, mục tiêu nghe có vẻ đầy tham vọng của SK Hynix module DDR5-8400 là hoàn toàn có thể xảy ra.

DDR5 vs DDR4 về tiêu thụ điện năng

Giống như những lần cải tiến trước đây: thế hệ DRAM mới luôn có tiêu thụ điện ngày càng thấp hơn so với thế hệ trước. DDR5 cũng mang đến những cải tiến điện áp hoạt động. Một điện áp hoạt động thấp hơn có nghĩa là hiệu quả năng lượng tốt hơn. Các module DDR5 sẽ chạy ở 1.1V, trái ngược với 1.2V trên DDR4.

JEDEC đã thực hiện quy định về mức cải tiến điện áp một lần nữa. Một trong những nhiệm vụ của bo mạch chủ là điều chỉnh điện áp cho từng thanh RAM riêng lẻ. Nhưng đối với DDR5 thay vì để bo mạch chủ điều chỉnh điện áp, nó sẽ có bộ điều chỉnh điện áp riêng được tích hợp trên từng thanh cắm. Điều này sẽ giảm tải cho bo mạch chủ nhưng điều này đồng nghĩa với việc giá cả sẽ tăng so với DDR4 kha khá.

Ngày phát hành DDR5

Các thanh RAM thế hệ mới DDR5 đầu tiên theo dự kiến, sẽ có mặt trên kệ vào cuối năm 2020. Việc áp dụng DDR5 sẽ bắt đầu vào năm 2021. DDR5 sẽ được dùng cho các server, máy tính cá nhân lẫn thiết bị di động trong tương lai. Tuy nhiên, nền tảng server sẽ được áp dụng bộ nhớ DDR5 đầu tiên trước khi tiêu chuẩn bộ nhớ mới này xuất hiện trên các nền tảng khác.

Và theo tin từ Intel, CPU dòng Sapphire Rapids sẽ hỗ trợ DDR5. Đối với AMD, bộ xử lý EPYC thế hệ thứ tư sắp tới của họ cũng sẽ hỗ trợ tiêu chuẩn bộ nhớ mới này.

Tổng kết

Cùng xem lại những điểm khác biệt và kết quả mang lại từ các cải tiến trên DDR5:

1/ Tốc độ: DDR5 có băng thông lớn hơn nhờ vào thiết kế DDR5-4800 initial

2/ Tiêu thụ điện năng ít hơn một chút so với DDR4 (1.1V vs 1.2V)

3/ Khả năng mở rộng tốt hơn và hiệu suất dùng điện năng tốt hơn trên mỗi đơn vị điện năng

4/ Hiệu suất bộ nhớ tốt hơn, độ trễ chậm hơn

5/ Có dung lượng DIMM cao hơn DDR4.

Và nếu so về dung lượng bộ nhớ, giao diện bộ nhớ thì DDR5 đang ở đâu so với các thế hệ DRAM trước đây chúng ta từng biết?

Đây quả là một thế hệ RAM đáng mong đợi. Cùng đếm ngược này nhận được thanh RAM DDR5 đầu tiên trên tay nào.