Ведущие производители чипов Samsung, Micron и SK Hynix наперегонки разрабатывают новое поколение оперативной памяти DDR6, которое обещает вдвое превзойти по скорости современные решения. Когда ожидать выхода технологии на рынок и что она принесет пользователям — рассказываем в этой статье.

Дорожная карта DDR6

DDR5 активно используют в серверах со второй половины 2024 года, а производители памяти готовят следующее поколение — DDR6. По прогнозам экспертов, коммерческие модули новой памяти появятся на рынке в 2027 году. Samsung, Micron и SK Hynix уже переключились с создания прототипов на разработку контроллеров и тестируют интерфейсы DDR6 совместно с инженерами Intel, AMD и NVIDIA — всё, чтобы обеспечить совместимость будущих процессоров с новыми планками памяти.

На основе имеющихся данных можно составить примерный график выхода DDR6:

• Четвертый квартал 2025-го или первый квартал 2026-го: JEDEC представит окончательный проект стандарта DDR6.

• 2026 год: стартует валидация платформ — проверка совместимости процессоров и материнских плат с новым типом памяти.

• 2027 год: в продажу поступят первые серверные решения с DDR6. Основные области применения таких серверов: обработка больших объемов данных, виртуализация, высокопроизводительные вычисления, поддержка баз данных в памяти и системы искусственного интеллекта.

• 2028 год и позже: DDR6 начнет массово внедряться в потребительский сегмент.

Однако некоторые высокопроизводительные настольные системы и ноутбуки могут получить поддержку DDR6 даже раньше серверных решений из-за менее строгих требований к надежности, теплоотводу и отсутствия необходимости в полноценной коррекции ошибок (ECC).

Технические характеристики DDR6

Новая память DDR6 принесет с собой существенные улучшения в производительности. Согласно спецификациям JEDEC, минимальная скорость передачи данных DDR6 составит 8800 МТ/с, а максимальная — 17 600 МТ/с. При этом, по инсайдерской информации, скорость DDR6 потенциально может достигать 21 000 МТ/с. Для сравнения: максимальная скорость по стандарту JEDEC для DDR5 составляет 6400 МТ/с, а для DDR4 — всего 3200 МТ/с.

Ключевое архитектурное изменение DDR6 — переход на новую многоканальную структуру. Если у DDR5 два независимых 32-битных канала, то DDR6, вероятно, будет использовать архитектуру с четырьмя 24-битными каналами. Это дает значительные преимущества:

• Каждый канал — это независимый путь передачи информации между памятью и процессором. Увеличение числа каналов в DDR6 позволяет параллельно передавать больше данных и повышает общую пропускную способность.

• Переход от двух 32-разрядных каналов к четырем 24-разрядным уменьшает задержки, что позволяет более точно распределять нагрузку при обращении к памяти.

• Новая архитектура обеспечивает лучшую целостность сигнала при высоких скоростях передачи данных, что критически важно для достижения заявленной скорости 17 600 МТ/с.

Количество банков памяти также увеличится вдвое по сравнению с DDR5 (до 64) и вчетверо по сравнению с DDR4. На практике это приведет к снижению задержек доступа к памяти на 15–20%, к повышению эффективности многопоточных операций до 35% и к ускорению работы с базами данных.

Если говорить о пропускной способности, то DDR6 установит новый рекорд — не менее 134,4 ГБ/с для стандартных модулей. Разогнанные версии могут достичь еще более высоких показателей, хотя точные цифры пока не опубликованы. Для сравнения: максимальная пропускная способность DDR5 составляет около 67,2 ГБ/с.

Энергоэффективность DDR6, как ожидается, тоже будет лучше за счет внедрения технологии динамического масштабирования напряжения и частоты (DVFS). С ее помощью можно будет регулировать напряжение и частоту чипов в зависимости от нагрузки, например снижать энергопотребление в периоды низкой активности.

Ждем и другие фичи:

• Улучшенный контроллер управления питанием (PMIC) для более эффективного распределения энергии.

• Более низкое напряжение питания, что снизит энергопотребление и тепловыделение.

• Расширенные функции ECC (Error Correction Code) для проверки четности и коррекции ошибок, что повысит надежность и стабильность работы.

• Поддержка более высоких емкостей модулей — до 512 ГБ, что существенно расширит возможности серверных систем.

Кому стоит присмотреться к DDR6

Новинка зайдет в различных серверных сценариях, где требуется как высокая производительность, так и надежность. В первую очередь это системы машинного обучения и искусственного интеллекта, где увеличенная пропускная способность памяти позволит ускорить обучение моделей и обработку запросов. 

В высоконагруженных базах данных DDR6 обеспечит более быстрый доступ к информации и поддержку большего числа одновременных запросов. Для виртуализированных сред новая память предоставит возможность запускать больше виртуальных машин с меньшими задержками, а в научных вычислениях и моделировании — работать с более сложными задачами и увеличенными объемами данных.

Центры обработки данных также выиграют от перехода на новый стандарт. Повышенная эффективность и сниженное энергопотребление DDR6 позволят уменьшить операционные расходы, а возросшая емкость модулей (до 256 ГБ) даст возможность увеличить плотность виртуальных машин и ускорить работу баз данных в памяти.

Для настольных компьютеров и особенно для геймеров новый стандарт обещает значительный прирост производительности в играх с высоким разрешением (4K и 8K), требующих быстрой загрузки текстур. Однако высокая начальная стоимость модулей DDR6 может стать серьезным препятствием для массового внедрения. Ситуация очень напоминает начальный этап внедрения DDR5, когда цены на новые чипы были в 2–3 раза выше, чем на DDR4.

Для мобильных устройств, ноутбуков и других компактных систем производители уже работают над LPDDR6. Эти модули оптимизированы для работы в условиях ограниченного пространства и энергопотребления. Рассмотрим их подробнее.

LPDDR6 — энергоэффективная память для мобильных устройств

JEDEC недавно опубликовал окончательный проект стандарта LPDDR6 (Low Power DDR6), что дает производителям чипов, таким как Qualcomm, MediaTek и другим, возможность начать интеграцию этой технологии в свои мобильные процессоры.

Ключевые характеристики LPDDR6:

• Новая двухканальная архитектура. LPDDR6 использует два 12-битных субканала вместо одного 16-битного канала (или двух 8-битных) в LPDDR5X. Это позволяет более гибко адаптировать новинку к различным требованиям производительности и энергопотребления.

• Высокая скорость передачи данных. Теоретически LPDDR6 обеспечивает скорость от 10 667 до 14 400 МТ/с. Для сравнения: скорость LPDDR5X — 8533 МТ/с.

• Повышенная энергоэффективность. Память работает при сниженном напряжении и использует технологию DVFSL (Dynamic Voltage Frequency Scaling for Low power), которая автоматически уменьшает энергопотребление на низких частотах.

• Встроенная обязательная коррекция ошибок. Механизмы ECC значительно повышают надежность и целостность данных.

• Гибкий доступ к данным. Поддерживается переключение между 32-байтными и 64-байтными блоками. Пригодится, чтобы уменьшить задержки для ИИ и CPU-задач, максимизировать пропускную способность для графики и видео.

LPDDR6 оптимизирован для устройств с батарейным питанием: смартфонов, планшетов, ультратонких ноутбуков и устройств Интернета вещей (IoT), где критически важно энергопотребление. Кроме того, чип найдет применение в носимой и автомобильной электронике, медицинских устройствах, системах Edge AI. Благодаря высокой энергоэффективности и производительности эта память идеально подходит для мобильных устройств премиум-класса, требующих максимальной вычислительной мощности при минимальном энергопотреблении.

Samsung в настоящее время ускоряет разработку LPDDR6. Компания уже заключила контракт с Qualcomm, и флагманский чипсет Snapdragon 8 Elite Gen2, анонс которого ожидается в сентябре 2025 года, станет первым на рынке с поддержкой новой памяти. Китайский производитель Changxin Memory Technologies также активно работает над LPDDR6. Интересно, кто будет первым?

CAMM2 — продвинутый форм-фактор для DDR6 и LPDDR6

CAMM2 (Compression Attached Memory Module 2) — относительно новый форм-фактор для модулей памяти, он был официально стандартизирован JEDEC в декабре 2023 года. Хотя CAMM2 изначально разрабатывался для использования с DDR5 и LPDDR5/5X, его архитектура хорошо подходит и для будущих стандартов, включая DDR6.

В отличие от традиционных модулей DIMM и SO-DIMM, которые используются в настоящее время, CAMM2 предлагает более компактную и эффективную конструкцию. Модули CAMM2 располагаются параллельно материнской плате, а не вертикально, как традиционные DIMM, что уменьшает занимаемое пространство — до 57% по сравнению с SO-DIMM.

Основные преимущества CAMM2, которые позволяют оптимизировать использование DDR6 и LPDDR6:

• Улучшенная целостность сигнала. Она достигается благодаря более коротким сигнальным трассам между процессором и памятью, что критически важно при работе на высоких частотах.

• Лучшее охлаждение. Плоская конструкция способствует свободному воздушному потоку вокруг компонентов — это предотвращает перегрев при интенсивных нагрузках.

• Высокая емкость. Модули CAMM2 могут достигать емкости 128 ГБ, что превосходит современные модули SO-DIMM, доступные в емкостях до 64 ГБ. Может даже до 256 ГБ, но это пока не точно :)

• Более высокая скорость. Даже для DDR5 модуль CAMM2 поддерживает скорость передачи данных до 9600 МТ/с, что значительно выше, чем у SO-DIMM — 6400 МТ/с. Для DDR6 показатель будет еще больше — до 21 000 МТ/с.

Форм-фактор в первую очередь ориентирован на мощные ноутбуки, ультрабуки и компактные настольные системы, которым критически необходимо эффективное охлаждение, высокая производительность и возможность размещения в ограниченном пространстве. Геймеры и создатели контента оценят повышенную скорость и надежность при работе с ресурсоемкими задачами.

DDR6, LPDDR6 и CAMM2 формируют единую экосистему памяти нового поколения. Первое время стоимость модулей будет высокой, как это было с DDR5. Однако к 2028–2029 годам, по мере наращивания производства и конкуренции между производителями, можно ожидать снижения цен и массового внедрения DDR6 во всех сегментах рынка.

А вы планируете сразу перейти на DDR6 сразу после ее появления или подождете, пока цены снизятся и технология станет более распространенной?