Nederlands
Menu

DDR4 versus DDR5: snelheid, architectuur en upgradeadvies

DDR5 is de opvolger van DDR4. De begindatasnelheid is ongeveer verdubbeld, de spanning is lager en de opbouw van de geheugenmodule is veranderd. Elke module heeft twee onafhankelijke subkanalen van 32 bits en de spanningsregeling is naar de module verplaatst. Ook is foutcorrectie binnen de chip toegevoegd. DDR5 is echter niet compatibel met DDR4. De latency in klokcycli is hoger, dus het werkelijke effect hangt af van de belasting.

KenmerkDDR4DDR5
IntroductieRond 2014Rond 2020 tot 2021
Voedingsspanning1,2 V1,1 V
Datasnelheid1.600 tot 3.200 MT/s (standaardsnelheden)Begint bij 4.800 MT/s en standaardsnelheden tot 6.400 MT/s of hoger
Bandbreedte van een kanaal van 64 bitsOngeveer 25,6 GB/s bij 3.200 MT/sOngeveer 51,2 GB/s bij 6.400 MT/s
Kanalen per moduleEén kanaal van 64 bitsTwee onafhankelijke subkanalen van 32 bits
Prefetch en burstlengte8n-prefetch, burstlengte 816n-prefetch, burstlengte 16
Banken16 banken in 4 bankgroepen (gebruikelijke x8-chip)32 banken in 8 bankgroepen
ChipcapaciteitTot 16 Gbit per dieVolgens de specificatie tot 64 Gbit per die
FoutcorrectieGeen ingebouwde correctie (ECC-modules voegen extra chips toe)On-die ECC in elke chip
VoedingsbeheerOp het moederbordOp de module (PMIC)
LatencyLager in klokcycliHoger in klokcycli. In nanoseconden aanvankelijk vergelijkbaar
CompatibiliteitEigen slotAnder slot. Niet compatibel met DDR4

De getalswaarden zijn typische ordegroottes en variëren per procesgeneratie en product.

Wanneer welke variant?

DDR4
Nog steeds een goedkope en degelijke keuze voor bestaande systemen en toepassingen waarbij geheugenbandbreedte geen beperking is.
DDR5
De keuze voor nieuwe systemen, systemen met veel cores, geïntegreerde graphics en toepassingen die geheugenbandbreedte nodig hebben. Servers, contentcreatie, platforms voor nieuwe games.
Let op
Mengen is niet mogelijk. Welk type kan worden gebruikt, wordt bepaald door het platform (CPU en moederbord).

Veelgestelde vragen

Is DDR5 sneller dan DDR4?

De datasnelheid is hoger. DDR5 begint bij 4.800 MT/s, terwijl standaard DDR4 rond 3.200 MT/s eindigt, dus de bandbreedte per kanaal verdubbelt. De latency in nanoseconden is aanvankelijk vergelijkbaar, dus bij dagelijkse taken is het verschil niet altijd groot.

Kan ik DDR5 in een DDR4-slot gebruiken?

Nee. De inkeping in het slot en het elektrische ontwerp verschillen, dus ze zijn niet compatibel. Het type dat kan worden gebruikt, hangt af van de CPU en het moederbord.

Wat is on-die ECC bij DDR5?

Elke DDR5-chip heeft foutcorrectie in de chip zelf. Dat verhoogt de betrouwbaarheid bij hoge dichtheid. Het is iets anders dan volledig ECC-geheugen, dat de data op de bus van de module beschermt.

Waarom heeft een DDR5-module twee subkanalen?

Een DDR5-module heeft in plaats van één kanaal van 64 bits twee onafhankelijke subkanalen van 32 bits. Twee toegangen kunnen tegelijk lopen, waardoor de efficiëntie toeneemt.

Test uw begrip

Welke functie, ingevoerd bij DDR5, corrigeert fouten in het DRAM-chip zelf?

  1. AOn-die ECC
  2. BWear leveling
  3. CTRIM
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. On-die ECC

Bij DDR5 is een foutcorrectieschakeling (on-die ECC) in de DRAM-chip ingebouwd om de toename van celdefecten en fouten door verkleining op te vangen. Aan 128 bit gegevens worden 8 controlebits toegevoegd en fouten van één bit worden binnen de chip gecorrigeerd. Naar buiten is echter alleen het correctieresultaat zichtbaar en fouten tijdens de gegevensoverdracht worden niet beschermd, zodat bij servers ECC aan de systeemzijde nog steeds nodig is.

Wat komt het dichtst bij de piekbandbreedte van één kanaal DDR4-geheugen met een overdrachtssnelheid van 3.200 MT/s en een databusbreedte van 64 bit?

  1. ACirca 204,8 GB/s
  2. BCirca 25,6 GB/s
  3. CCirca 3,2 GB/s
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Circa 25,6 GB/s

De piekbandbreedte is het aantal overdrachten × busbreedte: 3.200 × 10⁶ overdrachten/s × 8 byte = 25,6 GB/s. De naam "DDR4-3200" geeft het aantal overdrachten (MT/s) aan en de modulenaam "PC4-25600" de bandbreedte (MB/s). In de praktijk ontstaan wachttijden door refresh, het wisselen van rij en het omschakelen tussen lezen en schrijven, zodat de effectieve bandbreedte vaak circa 70 tot 80 % van de piek is.

Welke gedachte ligt achter de "8n-prefetch", zoals gebruikt in onder meer DDR4 SDRAM?

  1. AUit de interne celmatrix worden in één keer gegevens van 8 keer de breedte gehaald en op de externe pinnen snel achtereen uitgevoerd
  2. BAcht refreshes worden gezamenlijk uitgevoerd
  3. CDezelfde gegevens worden naar 8 chips geschreven
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Uit de interne celmatrix worden in één keer gegevens van 8 keer de breedte gehaald en op de externe pinnen snel achtereen uitgevoerd

Omdat de werksnelheid van de celmatrix zelf per generatie nauwelijks verandert, leest DDR4 intern met één toegang gegevens ter breedte van 8 keer de pinbreedte (8n) tegelijk en voert die via de snelle externe interface achtereenvolgens uit. De burstlengte is daarom 8. DDR5 heeft 16n-prefetch en verdubbelde zo de externe overdrachtssnelheid zonder de interne snelheid te verhogen. Het mechanisme heeft zich met elke generatie verdubbeld: DDR (2n), DDR2 (4n).

  1. Wat betekent "DDR (double data rate)" in DDR SDRAM?
  2. Wat is het belangrijkste effect van het laten werken van geheugen in "dual channel" in een pc?
  3. Welke functie bij DRAM van de DDR-familie plaatst de afsluitweerstand voor het onderdrukken van signaalreflecties binnenin de DRAM-chip en maakt het in- en uitschakelen ervan regelbaar?

Oefenvragen over DRAM

Belangrijke termen uitgelegd

DDR SDRAM
Synchroon DRAM dat gegevens overdraagt op zowel de stijgende als de dalende klokflank. De overdrachtssnelheid is met de generaties DDR4 en DDR5 steeds verhoogd. Standaard voor het hoofdgeheugen van pc's en servers.
LPDDR
Afkorting van Low Power DDR. DRAM-standaard voor smartphones en laptops met een lage voedingsspanning en uitgebreide zuinigheidsfuncties.

Verwante vergelijkingen