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DDR5 SDRAM : les premières barrettes auront un débit de 4,8 Gb/s et seront commercialisées dès 2021,
Elles seront également moins gourmandes en électricité que la DDR4

Le , par Axel Lecomte

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Le JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) a dévoilé, avec un an de retard, la publication des spécifications techniques définitives des futures barrettes de mémoire DDR5. La norme, baptisée JESD79-5 DDR5 SDRAM, « répond aux exigences de la demande induite par les applications intensives du cloud et des centres de données d'entreprise, offrant aux développeurs des performances deux fois supérieures et une efficacité énergétique nettement améliorée », promet l'organisme de normalisation des semi-conducteurs.

« La DDR5 a été conçue pour répondre aux besoins croissants de performances efficaces dans un large éventail d'applications, y compris les systèmes clients et les serveurs à haute performance. La DDR5 intègre une technologie de mémoire qui exploite et étend le savoir-faire et l'expérience de l'industrie en matière de développement de mémoires DDR antérieures », ajoute le JEDEC.


Un débit de 4,8 Gb/s à son lancement et de 6,4 Gb/s à terme

Le JEDEC promet un débit au lancement de 4,8 Gb/s. Et à terme, la bande passante devrait atteindre 6,4 Gb/s, soit deux fois plus que les dernières barrettes DDR4. Cependant, les constructeurs pourront dépasser ce cap s'ils le souhaitent. D'ailleurs, la bande passante théorique constante sera également rehaussée.

Ces performances s'expliquent notamment par le doublement du Brust-Length en BL16, passant ainsi de 8 à 16 bits. De plus, chaque module de DDR5 disposera de deux sous-canaux de 40 bits entièrement indépendants. Les nouvelles barrettes pourraient alors avoir une capacité pouvant atteindre 128 Go, avec 8 Go par die (contre 2 Go actuellement).

« De nouvelles fonctionnalités, telles que le DFE (Decision Feedback Equalization), permettent d'augmenter la vitesse d'entrée/sortie pour une bande passante plus large et des performances améliorées », précise la JEDEC.

La DDR5 consommera moins d'électricité

Le système de gestion de l'énergie de la DDR5 a été conçu pour optimiser la consommation d'électricité. La gestion des tensions sera alors assurée par chaque barrette et non plus par la carte mère. Grâce à cette nouveauté, le voltage de la DDR5 sera de 1,1 volt contre 1,2 volt pour la DDR4. En outre, le nombre de broches restera similaire à celui de la DDR4 (288 pins).

Les premières barrettes seront commercialisées dès 2021

Les constructeurs de Micron, Samsung ou SK Hynix sont évidemment à pied d'œuvre pour l'intégration de la DDR5 sur leurs produits. SK Hynix a d'ailleurs annoncé une production de masse d'ici la fin de cette année. Les fabricants de CPU comme AMD et Intel sont également sur les rangs. Pour AMD, la DDR5 devrait être adoptée avec l'architecture Zen4 et son nouveau socket AM5, dont la sortie est prévue en 2021. Chez Intel, il faudrait attendre la sortie, prévue également pour l'année prochaine, d'Alder Lake-S et de son socket LGA 1700 (bureau) ainsi que de Sapphire Rapids (serveurs).

Les réactions des principaux acteurs

« Avec la publication de la norme DDR5 du JEDEC, nous entrons dans une nouvelle ère de performances et de capacités DDR. La norme DDR5, développée avec un effort important dans l'ensemble de l'industrie, marque un grand bond en avant dans la capacité de la mémoire, en offrant pour la première fois un saut de 50 % de la bande passante au début d'une nouvelle technologie pour répondre aux exigences de l'IA et du calcul haute performance », a déclaré Carolyn Duran, vice-présidente chez Intel.

De son côté, Joe Macri, directeur technique de la division Calcul et Graphique d’AMD, déclare : « Le calcul haute performance nécessite une mémoire capable de suivre les exigences toujours plus grandes des processeurs actuels. Avec la publication de la norme DDR5, AMD peut mieux concevoir ses produits pour répondre aux futures demandes de nos clients et des utilisateurs finaux. En travaillant ensemble sur une norme unique par l'intermédiaire du JEDEC, l'industrie fournit une cadence prévisible pour l'amélioration de la bande passante mémoire, permettant la prochaine génération de systèmes et d'applications de haute performance ».

« Micron est fier de faire partie de l'organisation JEDEC, qui offre un forum efficace pour la collaboration intersectorielle sur les normes technologiques de pointe », a affirmé Frank Ross, membre du conseil d'administration du JEDEC et membre senior du personnel technique de Micron. « La norme DDR5 offre à l'industrie une avancée cruciale en matière de performance de la mémoire principale pour permettre la prochaine génération de calcul nécessaire pour transformer les données en informations à travers les applications de cloud, d'entreprise, de réseau, de calcul haute performance et d'intelligence artificielle », a-t-il ajouté.

« Samsung a activement contribué à la définition de la nouvelle norme industrielle DDR5 du JEDEC, reconnaissant que ce nouveau cadre DDR5 est un tournant décisif dans l'avancement de la mémoire pour les serveurs, les PC et autres grands appareils électroniques. Nous sommes ravis de voir la publication de cette norme dans les délais impartis et nous prévoyons d'amener nos solutions normalisées DDR5 à la production en volume dans un délai qui coïncide avec les demandes du marché », », a annoncé Sang Joon Hwang, vice-président senior de la planification des produits de mémoire chez Samsung Electronics.

« La DDR5 est prête à améliorer les performances informatiques en appliquant diverses fonctionnalités pour surmonter le défi de la mise à l'échelle technologique future et améliorer les performances par rapport à la DDR4. Sur cette base, la DDR5 conduira l'évolution de l'ère centrée sur les données, et jouera un rôle central dans la 4e révolution industrielle », a déclaré Uksong Kang, responsable de la planification des produits DRAM chez SK Hynix, l'un des membres du JEDEC. « SK Hynix ouvre un nouveau secteur sur le marché grâce au développement de la première DDR5 de l'industrie qui répond aux normes du JEDEC. Nous travaillons avec de nombreux partenaires pour vérifier l'écosystème DDR5 par le développement de puces et de modules de test depuis 2018, et nous faisons de notre mieux pour garantir des niveaux de production de masse au cours du second semestre de cette année ».

La DDR6 est déjà au stade de développement

SK Hynix déclare avoir déjà planché sur la DDR6 et estime qu'elle sera disponible d'ici 5 à 6 ans. Celle-ci sera évidemment deux fois plus performante que sa prédécesseure et sera notamment destinée aux véhicules autonomes ayant besoin d'une bande passante conséquente.

Source : JEDEC

Et vous ?

Qu'en pensez-vous ?

Voir aussi :

Les premières puces de mémoire DDR5 pourraient arriver en 2019, les premiers prototypes de Cadence et Micron sont déjà disponibles
Les travaux sur la mémoire DDR5 ont débuté, la bande passante et la densité doubleraient, la production devrait débuter en 2020
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Avatar de foetus
Expert éminent https://www.developpez.com
Le 18/07/2020 à 0:11
Citation Envoyé par wistiti1234 Voir le message
Est-ce que cela permettra à deux coeurs cpu d'accéder à un barrette simultanément, ou ça n'a rien n'a voir?
Il y a presque rien sur Internet

Personnellement, je dirais non, parce qu'entre les cores et la mémoire, il y a le contrôleur mémoire ... et c'est + à lui de gérer cela.

"chaque module de DDR5 disposera de deux sous-canaux de 40 bits entièrement indépendants" ou "the DDR5 DIMM has two 40-bit fully independent sub-channels on the same module" en VO, d'après ce que je comprends , c'est + du multithreading.
En gros chaque barrette mémoire va avoir 2 parties
  • chaque partie va pouvoir traiter ces propres commandes - c'est pour cela qu'on parle d'efficacité. Faire + de choses en traitant les commandes en parallèle (surtout des écritures et des lectures en même temps)
  • chaque partie va pouvoir être activée ou pas - c'est pour cela qu'on parle d'efficacité énergétique.
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Avatar de wistiti1234
Membre habitué https://www.developpez.com
Le 17/07/2020 à 23:19
... De plus, chaque module de DDR5 disposera de deux sous-canaux de 40 bits entièrement indépendants...
Est-ce que cela permettra à deux coeurs cpu d'accéder à un barrette simultanément, ou ça n'a rien n'a voir?
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Avatar de foetus
Expert éminent https://www.developpez.com
Le 22/07/2020 à 6:49
Citation Envoyé par wistiti1234 Voir le message
une dégradation de la bande passante/coeurs. (d'où mon ma curiosité si cette nouvelle norme prévoyait des fonctionnalités prenant en compte cette nouvelle donne).
Parce que tu es à côté de la plaque d'après moi

En disant core tu penses processus , parce que je pense si tu as 1 gros processus (par exemple 1 jeu) sur 1 core ce n'est pas pareil que X processus sur 1 core.
C'est 1 idée d'informaticien de vouloir "prioritiser" les accès mémoire par rapport à la charge mémoire d'1 processus/ 1 core.

Mais la mémoire n'en a rien à carrer de l'origine des commandes (lecture/ écriture). Comme 1 base de données dans 1 application, elle est juste là pour lire/ écrire des valeurs le + efficacement possible (avec des transactions, des sous-modules, ...)

Celui qui gère les processus et la répartition/ affinité des cores, c'est le système d'exploitation.
Celui qui gère l'accès mémoire, c'est le contrôleur mémoire.

Le mémoire est derrière tout cela ... sans parler de la gestion de la mémoire cache (inclusif, exclusif)
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Avatar de wistiti1234
Membre habitué https://www.developpez.com
Le 22/07/2020 à 15:14
Je m'appuyais en fait sur cet article, qui présentait bien la problématique d'aujourd'hui (mais peut-être sont-ils eux aussi à côté de la plaque).
https://www.tomshardware.com/news/wh...ram,39079.html
Ça me paraissait fondé: si il y a plus de consommateurs mais que la taille du gâteau reste identique, mécaniquement les parts du gâteau diminue (comme le montre les graphiques Micron, mais ils ne sont pas très neutres, puisqu'ils veulent nous vendre de la RAM 5)
Dans le cas de processus tournant sur un seul coeur, c'est pas trop problématique puisque ordonnanceur de l'OS va faire tourner ces processus les uns après les autres.
Mais sur des CPU à 4, 8, 16, 32, 64 coeurs et plus à l'avenir, le contrôleur mémoire va se retrouver avec une multitude de commandes arrivant simultanément et qu'il va devoir placer dans une longue fil d'attente, en attendant de pouvoir les traiter un à un.
J'y connais pas grand chose, mais je me dis que ça pourrait un bon design d'avenir, de multiplier les contrôleurs mémoires et de permettre aux barrettes d'être commandé par plus d'un contrôleur à la fois.
Et je me demandais si ces "deux sous-canaux indépendants" n'étaient pas les prémisses de cette approche futur (qui iront peut-être se généraliser sur les itérations ultérieurs de la norme, DDR6 et suivantes...)
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Avatar de foetus
Expert éminent https://www.developpez.com
Le 23/07/2020 à 2:15
Citation Envoyé par wistiti1234 Voir le message
Ce ça pourrait un bon design d'avenir, de multiplier les contrôleurs mémoires et de permettre aux barrettes d'être commandé par plus d'un contrôleur à la fois.
J'avais lu que 1 des difficultés dans la conception d'1 carte mère, c'est de relier le contrôleur mémoire à la mémoire
Pour 1 processeur 64 bits, il me semble qu'il faut 128 lignes (64 en full-duplex) - cela fait beaucoup de lignes à graver en 1 tout petit espace.
Alors tu t'images 2, 3, X contrôleurs - c'est tout sauf 1 "bon design d'avenir".

Sans parler du fait que s'il y a plusieurs contrôleurs, il faudra à coup sûr 1 hyper contrôleur pour tout contrôler. Même si les contrôleurs mémoire devraient être plus petits (parce que réduit aux tâches nécessaires), tu oublies le contrôleur embarqué dans le processeur parce que tu ne peux pas caser tout ce petit monde à l'intérieur.
Tu reviens au pont nord "Northbridge" - c'est tout sauf 1 "bon design d'avenir".

Et ensuite, il faut aussi tenir compte de la latence. Parce que si le contrôleur mémoire est embarqué, c'est pour sauver des cycles d'horloge. Là avec 1 conception à rallonge avec plusieurs étapes, on peut craindre 1 temps d'accès moins rapide.
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Avatar de Steinvikel
Membre émérite https://www.developpez.com
Le 26/07/2020 à 13:28
Citation Envoyé par calvaire Voir le message
pour un particulier comme moi qui fais de la bureautique/montage photo/video/jeux video puis m'attendre à une amélioration des perfs ? ai-je un intérêt a migrer de la ddr3/ddr4 vers de la ddr5 ?

dans les benchmarks que je trouve la ddr3 ou ddr4 ne change pas grand chose pour pour les jeux videos (5fps max) d'ou mon interogation pour cette ddr5 mais je pense que ce sera comme pour le pci 4 il faut pas s'attendre à un gain.

Pour l'instant je vois juste vois de l’intérêt pour les smartphones ou les pc portable pour la réduction de consommation ou encore ça pourrais améliorer les perfs des APU ?
Citation Envoyé par wistiti1234 Voir le message
Certains SSD NVMe sont déjà 10x plus rapide que ça, et la prochaine gen de DDR ne parviendrait pas à les rattraper? Cela signerait donc son arrêt de mort, à cette pauvre mémoire volatile
Non, je crois qu'il s'agit plus probablement de 6.4GT/s (Giga Transfert). A multiplier par (...)
Ces SSD qui sont 10x plus rapide sont en fait constitués d'un riser surmonté de plusieurs SSD en RAID. Actuellement, pour le grand public, on ne dépasse pas les 8Go/s sans ce type d'artifices.
Pour exemple, une barette "DDR4-3200" (MHz) est référencé par "PC4-25600" (Mo/s), la bande passante du cache processeur est plus proche des 0,5 - 1,0 To/s.

Comme le dit foetus, ce qui fait son atout n'est pas uniquement la capacité et la bande passante, la latence est également importante.
Une "DDR4-3200" d'un débit référence de "PC4-25600" Mo/s voit son débit réel pondéré par sa latence (ex: CL12-12-12 ou CL18-18-18), vous savez maintenant pourquoi certaines barrettes valent plus cher.

Calvaire, dans ton cas, il y a toutes les raisons du monde pour que tu ne sois pas limité par la bande passante de ta RAM actuelle. Il y a plus de chance que tu soit en GPU-limited, ou CPU-limited, c'est à dire que ton goulot d'étranglement soit sur la capacité de traitement du GPU, ou du CPU ...tu n'oteras que je ne fait même pas mention de ton bus PCIe 3.0 qui n'est que très rarement saturé (faut vraiment des configurations particulières ou bien du matos très haut de gamme).
Le PCIe 4.0 aporte un gain de débit, mais également de latence, c'est pour ce dernier point que des premiers gains sont visiblent sur la plupart des benchmarks (car beaucoup sont peu pertinant au vu de se qu'ils mesurent et dans quel contexte =/ ).

Je me rappelais au début du lancement de la DDR4 où tous le monde ne jurai que par elle, puis les bench en contexte réel présentaient la DDR3-1600 plus performante que la DDR4, car bien que présentant une fréquence et bande passante plus petite que la DDR4, sa latence (CL-machin) était 3 fois moins élevé. Ainsi donc, on aura attendu 2-3 ans avant que la DDR3-1600 CL7-7-7 soit détrôné par une DDR4 ...à un prix raisonnable. (je caricature, mais c'est l'idée)
J'ai toute les raisons de croire que ce sera pareil ici.
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Avatar de wistiti1234
Membre habitué https://www.developpez.com
Le 18/07/2020 à 0:06
Citation Envoyé par Axel Lecomte Voir le message
DDR5 SDRAM : les premières barrettes auront un débit de 4,8 Gb/s et seront commercialisées dès 2021,

Un débit de 4,8 Gb/s à son lancement et de 6,4 Gb/s à terme

Le JEDEC promet un débit au lancement de 4,8 Gb/s. Et à terme, la bande passante devrait atteindre 6,4 Gb/s, soit deux fois plus que les dernières barrettes DDR4.
Certains SSD NVMe sont déjà 10x plus rapide que ça, et la prochaine gen de DDR ne parviendrait pas à les rattraper? Cela signerait donc son arrêt de mort, à cette pauvre mémoire volatile
Non, je crois qu'il s'agit plus probablement de 6.4GT/s (Giga Transfert). A multiplier par ces 40 bits "sous-canaux"? Ou par ces 16 bits du "Brust-Length"? Autre chose? Quelqu'un sait? En tout cas plusieurs bits en parallèle, à chaque transfert.
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Avatar de calvaire
Membre éprouvé https://www.developpez.com
Le 20/07/2020 à 10:16
pour un particulier comme moi qui fais de la bureautique/montage photo/video/jeux video puis m'attendre à une amélioration des perfs ? ai je un interet a migrer de la ddr3/ddr4 vers de la ddr5 ?

dans les benchmarks que je trouve la ddr3 ou ddr4 ne change pas grand chose pour pour les jeux videos (5fps max) d'ou mon interogation pour cette ddr5 mais je pense que ce sera comme pour le pci 4 il faut pas s'attendre à un gain.

Pour l'instant je vois juste vois de l’intérêt pour les smartphones ou les pc portable pour la réduction de consommation ou encore ça pourrais améliorer les perfs des APU ?
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Avatar de foetus
Expert éminent https://www.developpez.com
Le 21/07/2020 à 6:36
Citation Envoyé par calvaire Voir le message
pour un particulier comme moi qui fais de la bureautique/montage photo/video/jeux video puis m'attendre à une amélioration des perfs ? ai je un interet a migrer de la ddr3/ddr4 vers de la ddr5 ?
Si tu n'as de performances, dis merci à Intel qui bloque le contrôleur mémoire depuis les premiers i3/ i5/ i7 (Nehalem), et depuis 2017 on est au maximum à 2666 MHz (2933 MHz avec 1 chipset/ CPU overclockable si j'ai bien compris) ... alors du côté de Ryzen on est + à 4.2 GHz (au + 3600 MHz en 1:1)
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Avatar de wistiti1234
Membre habitué https://www.developpez.com
Le 21/07/2020 à 16:19
Ce qu'il faut voir aussi, c'est que le nombre de cœurs explose dans nos machines (merci AMD), mais que la bande passante mémoire, elle, stagne depuis des années. Ce qui abouti mécaniquement à une dégradation de la bande passante/coeurs. (d'où mon ma curiosité si cette nouvelle norme prévoyait des fonctionnalités prenant en compte cette nouvelle donne).
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