DDR5メモリの性能と特徴をDDR4との比較とともに解説！発売時期の見通しも

DDR5(Double Data Rate5の略)は、SDRAM(同期ダイナミックランダムアクセスメモリ)の次世代標準です。前世代のDDR4に比べて、消費電力を抑えながらパフォーマンスを大幅に向上させるように設計されています。

 

以下では、最新のメモリ登場に関する以下のような質問について説明します。DDR5の速度は？DDR4RAMと比較した場合のメリットは？いつから使えるのでしょうか？

 

では、基本的な質問から始めましょう。DDR5RAMが必要な理由は何か？第3世代のZen2Ryzenプロセッサーでは、コアカウント、クロック速度、クロックあたりの命令数が改善された、まったく新しいアーキテクチャがリリースされました。同社は6コアプロセッサをミッドレンジに、12コアをハイエンドにそれぞれ搭載しています。

 

AMDは2019年に16コアの 「Ryzen9 3900x」 と 「Ryzen3950x」 をリリースし、競合するIntelの 「i9-9900」 シリーズチップのスレッド数を倍増させました。

デスクトップがインテルとAMDのコア戦争に後れを取らないようにするには、コアあたりのメモリ帯域幅を大幅に増やす必要があります。

 

DDR5とDDR4の比較:改善点

DDR5RAMの仕様が大きく改善された5つの点を次に示します。

1.より高速なデータ転送

DDR4は最大3,200Mbps(MT/秒)のデータ転送速度をサポートしていますが、DDR5は3,200MT/sから始まり、6,400MT/sまで拡張できます。

 

DDR4-3200RAMと比較すると、DDR5-3200では帯域幅が36%増加します。より高速なDDR5(4800MHz)は、DDR4よりも二倍高速になります。

2.より低い動作電圧

DDR5のDRAMおよびバッファチップ登録クロックドライバーは1.1ボルトですが、DDR4は1.2ボルトで動作します。動作電圧の低下は、特にスマートフォンやタブレットなどのバッテリ駆動デバイスにとって重要です。

3.新しい電源管理システムとチャネルアーキテクチャ

DDR5RAMでは、電源管理がマザーボードからデュアルインラインメモリモジュール(DIMM)自体に移行しています。12V電源管理ICは、1.1 V動作電圧源を分配し、システム電力負荷の粒度を改善します。

 

チャネルアーキテクチャも変更されました。DDR4バッファチップは、64ビットのデータビットと8ビットのECC(誤り訂正符号)ビットを含む72ビットバスを備えていますが、DDR5DIMMは、32ビットのデータビットと8ビットのECCビットで構成される二つの40ビットチャネルをサポートしています。

 

両方のメモリは同じデータ幅(合計64ビット)を持っていますが、DDR5のより小さい二つの独立したチャネルはメモリアクセス効率を高めます。

4.バーストレーンは２倍の長さに

DDR4のバースト長は8です。しかしながら、DDR5におけるバーストペイロードを増加させるために、そのバースト長は16に拡張されます。これにより、シングルバーストが従来のCPUキャッシュラインサイズ(64バイト)にアクセスできるようになります。

5.DRAMの容量も２倍に

DDR4はシングルダイパッケージで最大16GbのDRAMに対応しますが、DDR5はシングルダイパッケージで最大32GbのDRAMに対応します。

 

DDR5には、ワンダイエラー訂正コード、パッケージ後修復、エラー透過モード、およびリード/ライト巡回冗長検査モードも搭載されています。

これまでの経緯と今後の見通し

DDR5規格は現在もJEDEC Solid State Technology Associationによって制定されています。LL‐DDR5(低電力ダブル・データ・レート5)と呼ばれる独立規格が2019年に既に発表されています。

 

すでにいくつかのテクノロジー企業がDDR5RAMチップを発表しています。例えば、SK Hynixは2018年にDDR5RAMを初めて発表し、1.1ボルトで毎秒5,200メガ転送が可能です。3ヵ月後、同社はDDR5標準で達成可能な最高速度である6400MT/sを達成できる別のチップを発表しました。

 

MicronとSamsungもDDR5メモリモジュールを動作させていると報告されていますが、これらは完全に標準仕様ではないかもしれません。

 

DDR5が最初にモバイルデバイス(LPDDR5の形で)に搭載されるのは、Micronとサムスンを通じてである可能性が高いです。デスクトップのバリエーションに期待できるもののベンチマークを設定します。

SKハイニックスはDDR5が本格的に主流になる時期を予測した。彼らの予測によると、RAM市場の全売上の25%は2020年にDDR5で占められ、2021年末までに44%になるといいます。

 

しかし、これらはあくまで予測値です。ノートパソコンやデスクトップで使用するには、AMDの内蔵コントローラとIntelのCPUがDDR5をサポートしている必要があります。2020年1月の時点で、DDR5のサポートを発表している企業はありません。

 

IntelのCPUマイクロアーキテクチャ 「Sapphire Rapids」 はDDR5SDRAMをサポートすると報じられているが、7nmと10nmの製造プロセスが複雑になると、リリースは早くても2021年に延期される可能性があります。

購入は少し様子を見るべき

既存のDDR4チップが最終的にDDR5に移行されるという一般的な前提がありますが、主な疑問は、アップグレードする価値があるかどうかです。

 

DDR4が最初にリリースされたときには、2,133MT/sしか達成できませんでした。当時最速だったDDR3チップも2,133MT/sで、レイテンシが低く、タイミングが非常に短いため、DDR4よりもパフォーマンスが優れていました。

 

したがって、最初のDDR5製品では、現在利用可能な最速のDDR4チップほどの成果は得られないと考えるのが妥当です。しかし、DDR5とは違って、DDR4は成長し続けることができないため、徐々にDDR5は後退するでしょう。

 

2021年まで待つことをお勧めします。この新しい高速メモリが実際にどのような改善をもたらすか、興味深いところです。