На конференции Hot Chips 33 компания Samsung представила последнее достижение в области оперативной памяти DDR5 — 8-слойный модуль DRAM на 512 гигабайт со скоростью передачи данных 7,2 Гбита/с.
Экспериментальное производство таких микросхем уже началось. Сейчас идёт тестирование первых партий, а в продажу они должны поступить до конца 2021 года. А дальше — планки памяти на 768 ГБ и 1 терабайт.
DDR5 DRAM — пятое поколение оперативной памяти, эволюционное развитие предыдущих поколений DDR. Первую память нового поколения представила SK hynix 6 октября 2020 года.
Первая в мире память DDR5 (SK hynix, октябрь 2020)
В этих модулях скорость передачи данных заявлена в 4800-5600 Мбит/с на контакт (в 1,8 раза больше DDR4), напряжение питания уменьшено с 1,2 до 1,1 В, что повышает энергетическую эффективность, добавлена поддержка исправления ошибок ECC. Ёмкость модулей DDR5 от SK hynix достигает 256 ГБ.
Samsung объясняет, что скорость передачи данных в DDR5 повышена благодаря двум независимым подканалам памяти на каждый модуль. Длина пакета (burst length, BL) увеличивается с 8 до 16 линий (BL16). Более широкая шина означает лучшую пропускную способность, которая ещё больше увеличивается с применением технологий FGR (Fine Granularity Refresh) и SBR (Same Bank Refresh). Таким образом, максимальная скорость достигла 7200 Мбит/с.
Новая технология обеспечивает более высокую скорость передачи данных на пониженном напряжении благодаря новым схемам выравнивания. На иллюстрации ниже показана схема выравнивателя с обратной связью по решению (decision feedback equalization, DFE). В российской инженерной литературе такие выравниватели обозначаются аббревиатурой ВОСР.
С использованием ВОСР сигнал заметно очищается.
Одной из интересных инноваций DDR5 является то, что она позволяет использовать большее количество сквозных соединений типа TSV (Through-Silicon-Via). Это способ передачи данных и питания через все слои в стеке, он уже широко используется в различных областях проектирования микросхем, в том числе DDR4, хотя не все CPU поддерживали память DDR4 c TSV.
С DDR5 TSV становится стандартной и более распространённой технологией. Это означает улучшение технологии производства, уплотнение слоёв и производство модулей DRAM большей ёмкости. Samsung уже удвоила ёмкость до 512 ГБ, а теперь готовится вступить в эпоху терабайтных модулей памяти. Совсем недавно компания сообщила о разработке чипов ёмкостью 24 ГБ для модулей DDR5 объёмом 768 ГБ.
В новой памяти напряжение питания снижено с 1,2 до 1,1 В, а стабилизатор напряжения интегрирован прямо на микросхему (по центру).
Кроме того, в транзисторы таких микросхем впервые внедрили металлические затворы high-k (HKMG) вместо стандартных кремниевых. Это материалы типа диоксида циркония и диоксида гафния с диэлектрической проницаемостью (k) около 25, тогда как у диоксида кремния она 3,9. Более качественный материал ещё на 14% снижает общее энергопотребление.
Новая память позиционируется в первую очередь для серверов в дата-центрах, а не для домашних компьютеров. На серверах особенно важно наличие встроенной коррекции ошибок (on-die error correction code, ODECC), на которой акцентирует внимание производитель.
Через пару лет DDR5 придёт и на домашние ПК. Продажи модулей 512 ГБ начинаются через несколько месяцев. Ожидается, что их стоимость поначалу будет намного выше DDR4 — это премия за сложный техпроцесс, стекинг в 8 слоёв и сквозные каналы TSV.
Но со временем инновационные технологии станут стандартными, и цены уравняются. Samsung ожидает, что DDR5 обгонит DDR4 в 2023-2024 годах. Новую память будут поддерживать процессоры Intel Core 12-го поколения Alder Lake-S (конец 2021) и процессоры AMD на архитектуре Zen 4 (2022).
Комментарии (33)
numitus2
24.08.2021 15:12+9Конечно использовать такой объем памяти для отображения одной страницы это тяжело, но я верю в современный фронтенд. Ещё пару слоев абстракции и все будет
KvanTTT
24.08.2021 15:25+1Зато для компиляции больших проектов явно лишним не будет. У меня сейчас 32 Гб и раньше я думал — зачем так много. Но после того, как начал компилировать Kotlin и Idea изменил свое мнение — это совсем немного.
Am0ralist
24.08.2021 16:20Вы меня обнадеживаете, что 32 гигов для дома мне хватит лет на 10, если я там не работаю)
x-tea
24.08.2021 16:31Их и сейчас то не всегда хватает...)
Am0ralist
24.08.2021 17:01Я дома не работаю за компом. 8 гигов в своё время стало мало и на ноуте я 16 поставил с отключенным свопом. За несколько лет никаких проблем не появилось. Поставил 32 с год как. Свопа так же нет.
Но если у разрабов пока не всегда 32 даже для компиляции уходит, то есть надежда)))
Alex023
24.08.2021 16:20Самсунг так же демонстрировал DDR4 128 Гб планку в 2015-ом году. По факту максимум в продаже появились 32 Гб.
Для кого они 512 показывают? Делить на 4 видимо нужно. Ждем 128 Гб DDR5 в продаже через 6 лет и по конским ценам.
Areskoi
24.08.2021 17:08Для инвесторов показывают. Сигнал рынку, что Самсунг сможет, если захочет, и если появится необходимость у потребителей.
bonta
24.08.2021 17:55Ну с такими объемами ОЗУ программисты на Электроне, Джаве, и прочем подобном почувствуют себя ещё более вольготно чем сем сейчас...
nikolayv81
24.08.2021 22:44+1Осталось дождаться когда в Экселе отменят ограничение на миллион строк и можно будет забыть про бд :)
Loggus66
Отлично, к 2030 будем читать посты "как пропатчить лимит в 192 ГБ на Windows 7, обновление до 11 не предлагать".
tbl
А windows 12 в десктопном исполнении будет требовать 128 ГБ ram на минималках
Ritan
"как пропатчить лимит PAE в 64 ГБ на Windows Server 2003, обновление до Windows 7 не рассматриваю"
LuchS-lynx
а так же "Медленный SSD? Гайд как разместить ОС на VRAM диске"
Aelliari
Внезапно, но такие эксперименты были, и с *Nix, и с NT
LuchS-lynx
у той же аварийной дискеты Windows 98 часть файлов выгружается в VRAM диск. Просто это никогда не было массово. Но теперь, если в топовых конфигах на десктопах можно будет иметь до 256Гб... или около 200Гб, то 128 Гб можно будет смело выделять под это дело.
Aelliari
Разнообразные сборки winpe и livecd линуксов тоже так часто поступают. Я имел ввиду именно целиком ос в ram, с сохранением (опционально) состояния на HDD/SSD при отключении
AndreyDmitriev
Я на ДВК 3 так и работал в начале девяностых в Физтехе. Мне удалось разжиться в институте диском на один мегабайт (я не ошибся - именно мегабайт), куда с пятимегабайтного жёсткого диска копировалась система (RT11FB), и потом оно оттуда грузилось. В мегабайт диска помимо ОС помещался также и редактор и компилятор Си. Диск этот был платой размером с лист А3 формата примерно, до отказа набитой микросхемами (РУ7, кажется). А памяти оперативной было 248 килобайт. И всё это управляло через КАМАК дифрактометром в реальном времени.
dragonnur
Странно, что такой большой и "до отказа". Стандартные для советской вычтехники платы размером примерно 220х370 (это всего на четверть больше А4, а не "примерно А3") -- это порядка 160 дип-корпусов размерами с 565 серию. Может, это были всё-таки РУ5? На РУ7 мегабайт даже с чётностью реализуется 36 корпусами, это при несложной "разводке", можно даже на односторонней плате-"полоске" (но с проводами), размещение 9х4 ИМС, размерами примерно 250х50 мм.
tbl
"Как разместить swap в памяти GPU"
Am0ralist
Не, все темы так же завалены будут комментариями в духе «админы ресурса скрывают и банят ссылки на инструкции, как поставить windows xp на современное железо» под любой новостью на разных новостных технических ресурсах…
KvanTTT
Возможно к этим годам память уже наконец начнут интегрировать прямо в проц, поскольку думаю сейчас уже вплотную подошли к пределам передачи по шине данных.
Win08
PS. Пусть это даже будет кэш L4, пусть даже 4 гига. Нет оперативки — все запускается в кэше.
KvanTTT
Ну вообще в процах есть относительно большой кеш 3 уровня на несколько мегабайт, который по сути и выполняет роль первого слота. Видимо дальше его увеличивать не особого эффективно, так что остается вариант с полной интеграцией. А там скорей всего тоже много проблем: перегрев, техническая сложность, цена.
Am0ralist
АМД уже до 64 мегабайт на 16 ядерниках имеют, показывали технологию вроде удвоения объема кэша на чиплет. В таком случае в новых серверных процах они при желании уже близко к гигабайту смогут на 96 ядрах кэш получать.
funny_falcon
На некоторых старых интелах с «крутой» встройкой был L3 128МБ, работающий преимущественно как видео-память.
Всегда думал: проц с таким количеством памяти на борту вполне мог бы работать без внешней памяти.
Win08
ИМХО, там все-таки кэш, пришла команда — не выполняем, а ищем в кэш, если не находим тогда выполняем. Поэтому понято, что чем больше кэш тем дольше поиск, может оказаться что выполнить быстрее. Наращивать дальше становится бессмысленно.
А тут «кэш» надо было бы взять в скобки, виноват. Тут именно как память, мы в ней данные храним. И не мегабайты, а именно гигабайты, она даже может быть «медленная» т.е. с обычной скоростью, но уже «на борту». То что она «на борту» (расстояние-то меньше) уже должно дать прирост в скорости.
PS. Помню на 286 (а может даже и на 386?) кэш можно было добавить, как и оперативку, воткнув (поменяв) планку в соответствующий разъем.
funny_falcon
На первых пентиумах ещё отдельно распаивался на материнке. В картриджах для Slot-1/Slot-A тоже отдельными микросхемами был.
правда, вариантов перепаять вроде не было.
Brak0del
Но ведь делают или во всяком случае в самых ближайших планах, называется HBM.
FirExpl
У Apple в процессорах M1 уже так сделано
Am0ralist
Там LPDDR4X SDRAM, от чего до HBM — как до луны. Она просто стоит поближе, чем распаянная на материнке в ультрабуках такая же память
redf1sh
IBM ещё на Power 8 имела L4. Но он был распаян на специальных планках оперативки CDIMM , которая как я понимаю содержит и оперативную память сама по себе и ещё 16 МБ кеша L4. Только этот кеш не был внутри процессора.