«Гонку вооружений» на ПК заказывали ? Встречайте память DDR5 в 2018 году !

Смена поколений оперативной памяти всегда проходила неспешно, с огромным количеством согласований, значительной задержкой между спецификациями «на бумаге» и первыми модулями «в железе». Но DDR4 ещё даже не успел приесться, а уже скоро будет признан устаревшим стандартом. К чему такая спешка, и не окажется ли новый стандарт «маркетинговой пустышкой»?

----------------------<cut>----------------------

Как провожают SDRAM’ы – совсем не так, как GPU
Революции, о которых так долго говорит комитет стандартизации JEDEC, происходят гораздо медленнее, чем утверждаются на бумаге. Если оставить в стороне битву «DDR SDRAM vs RDRAM» и ориентироваться на современность, между начальными спецификациями стандарта DDR-II в 2002 году и выходом памяти «в народ» развернулась пропасть. Первые коммерческие низкочастотные модули DDR2-533 в 2004 году с горем пополам конкурировали с предшественниками в лице DDR-400, а пропускная способность росла только ценой ужасающего роста задержек. Действительно полезной DDR2 стала в 2005 году, когда подешевели процессоры с частотой системной шины 1066 МГц, а Intel выпустил массовые чипсеты i965 для Core 2 Duo в 2006 году. То есть, с момента анонса понадобилось четыре года, чтоб DDR2 перестал быть частью «выставки достижений техники» и стал действительно эффективным и недорогим типом памяти.
Переход с DDR2 на DDR3 состоялся заметно быстрее – в 2007 году Intel выкатил чипсеты P35 Express (для Core 2 Duo, когда они были в расцвете сил) с поддержкой нового типа ОЗУ. Это сейчас контроллеры переехали под крышку процессора и, чаще всего, CPU решает, с какой памятью будет работать компьютер. А в недавнем прошлом сменить память на DDR3 можно было покупкой новой матплаты – никто не «спрашивал мнения» процессора, который конструировали в эпоху DDR2.

«Гонку вооружений» на ПК заказывали ? Встречайте память DDR5 в 2018 году !

Материнские платы на базе чипсета Intel P35 выпускались с контроллером DDR2 и DDR3


AMD уже в те годы перенесли контроллер оперативной памяти под крышку процессора, но наделили его поддержкой и DDR2, и DDR3. Даже сокеты радовали похвальной обратной совместимостью (зато сегодня покупатели флагманских матплат для LGA1151 с выходом новых процессоров для этого же LGA1151 должны купить новую плату, парам-пам-пам). Денег нет – держишься с удачей и хорошим настроением устанавливаешь новый Athlon в матплату с сокетом AM2+ и довольствуешься поддержкой DDR2.
А при наличии бюджета покупаешь новую материнскую плату и память DDR3, да ещё доводишь частоту с «детских» 1066 до 1600 МГц и радуешься производительности. Да, многие материнские платы завышали тайминги, и не далеко не каждый производитель выпускал модули, способные брать рубеж в 1600 МГц (Kingston, как вы понимаете, выпускал!). Но уже в 2009 году разница в цене между DDR2 и DDR3 сошла на нет, поэтому все покупатели новых ПК с удовольствием апгрейдились на более перспективный тип памяти.
А с выходом в свет первых APU AMD и упразднением Core 2 Quad в пользу первого Intel Core (Nehalem) DDR3 стала мейнстримом и… зависла в таком положении ещё на 7 лет, даже с учётом того, что первый модуль-прототип DDR4 «засветился» ещё в 2008 году.
DDR4 стала таким «долгостроем» по многим причинам. Отчасти из-за бюрократии внутри JEDEC, да и по мере совершенствования техпроцессов DDR3 устаревала очень медленно. Стагнация в процессорной производительности и падение продаж ПК, как вы понимаете, тоже не способствовало вложениям в R&D.
«Гонку вооружений» на ПК заказывали ? Встречайте память DDR5 в 2018 году !

Гибридные процессоры стали лучшей иллюстрацией, зачем нужна DDR3 в сравнении с DDR2


Зато DDR4 привнесла с собой всё и сразу – и более высокие частоты, и удвоенную ёмкость, и улучшенную надёжность, и даже новую архитектуру доступа к модулям, которой уже действительно недоставало. Но с даты публикации стандарта в 2012 году до первых массовых платформ с использованием DDR4 (Intel Skylake) прошло три года. Если бы Intel не мотивировал энтузиастов в стиле Минздрава (эти ваши оверклокерские модули памяти DDR3 вредят процессору, используйте DDR3L, которых у вас нет), внедрение DDR4 растянулось бы ещё на большее количество времени. AMD и вовсе внедрила поддержку нового типа памяти сначала в нишевых APU Bristol Ridge для компьютеров в сборе (осень 2016 года), а в широкую розницу чипы с RyZEN с поддержкой DDR4 (Socket AM4) явились… весной 2017 года. Спустя 5 лет после одобрения стандарта DDR4! Неужели внедрение DDR5 растянется в такую же эпопею?

Декларация о намерениях
О разработке стандарта DDR5 начали говорить ещё год назад, на Intel Developer Forum 2016. Тогда стало известно, что JEDEC уже занимается стандартизацией нового типа памяти, и даже намерена завершить эту процедуру до конца 2016 года. Но не успели.
Следующий раунд «вот теперь точно-точно!» при участии комитета стандартизации состоялся в марте 2017-го. JEDEC выступили с заявлением, что участники рынка могут ознакомиться с предварительными спецификациями уже 19 июня на Server Forum в Калифорнии, а окончательное утверждение стандарта произойдёт только в 2018 году. О выходе модулей памяти на рынок пока мало что слышно — большинство «предсказамусов» указывают на 2020 год, хотя Rambus докладывает, что разработка DDR5 уже в самом разгаре и, дескать, «в 2019 планируем начать массовое производство». Другое дело, что далеко не все производители микросхем и материнских плат смогут быстро переключиться на производство нового типа RAM.

«Мы стали более лучше передавать данные»
Пока самое громкое и броское заявление касательно DDR5 — «удвоение характеристик» в сравнении с DDR4. Например, удвоение частоты — самым медленным подвидом, судя по ранним заявлениям JEDEC, станет DDR5-4800, а в начальное производство отправятся варианты вплоть до DDR5-6400. То есть, с 64-битной шиной нас ожидают модули с производительностью порядка 6,4 Гбит/с (против 3,2 Гбит/с у DDR4) и пропускной способностью 51,2 Гбайт/с. Базовым техпроцессом для DDR5 станут 10 нм.

«Гонку вооружений» на ПК заказывали ? Встречайте память DDR5 в 2018 году !

Предварительный дизайн модуля DDR5


Где эти улучшения будут востребованы? Прежде всего, на серверном рынке, куда DDR5 отправят в первую очередь. В домашних ПК высочайшая пропускная способность пригодится в компьютерах, адаптированных для VR. И, в теории, в интегрированной графике, хотя в этом амплуа DDR5 окажется слишком дорогим удовольствием.
Напряжение в DDR5 снизится уже не так заметно (с 1,2 В у DDR4 до 1,1 В у DDR5), поэтому им в красивых заявлениях уже не бравируют. В короткий, относительно выхода на рынок DDR4, срок JEDEC обещают снова изменить архитектуру доступа к модулям, чтобы эффективность падала не так заметно по мере роста каналов памяти. О конкретной реализации пока не говорят.
И абсолютно новый, более дружественный к пользователям интерфейс. Будем устанавливать «оперативку» в компьютеры по-новому?
«Гонку вооружений» на ПК заказывали ? Встречайте память DDR5 в 2018 году !

Samsung рассказывает о ключевых особенностях DDR5


Кстати, если вы вдруг не знали, GDDR5 в видеокартах — это не DDR5, а «тюнингованная» под нужды графических ускорителей DDR3. Поэтому не обольщайтесь — будущее оперативной памяти ещё не наступило, но вот-вот наступит.

«Скоро вообще не будет никаких DDR»
Разработками альтернативы энергозависимой ОЗУ занимается даже сам JEDEC, и такой тип памяти получил название NVDIMM-P. Но конкурировать с DDR5 SDRAM эта разновидность не будет — её суть заключается в одновременном доступе к DRAM и NAND для каждого модуля. То есть, рынок ожидает выход энергонезависимой памяти большой емкости. Полезное решение для дата-центров, где важно не потерять данные во время аварии и кэшировать логи, но по соотношению цены и производительности DDR5 остаётся вне конкуренции. NVDIMM-P, которая эволюционировала из NVDIMM-N (сбрасывает данные в экстренных ситуациях в NAND-флеш) и NVDIMM-F (грубо говоря, SSD-накопитель в роли ОЗУ) будет конкурировать за место под солнцем с модулями DIMM Optane — Intel грозится наладить производство энергонезависимой памяти такого типа уже в следующем году.

«Гонку вооружений» на ПК заказывали ? Встречайте память DDR5 в 2018 году !

NVDIMM-P — наше серверное будущее


По причине дороговизны не следует ждать замены DDR5 и перспективной памятью HBM2 — её сейчас используют в умеренном количестве, чтобы обойти проблему энергоэффективности разогнанной до предела GDDR5 в производительных графических ускорителях. Даже в мобильных компьютерах её используют редко из-за дороговизны и низких порогах критической температуры.
И, наконец, последний «маловероятный» противник DDR5 — память Hybrid Memory Cube (HMC), разработка Micron. Это такие многослойные модули с 3D-памятью DRAM и управляющей логикой. В 5 раз быстрее, чем DDR4, но слишком дорогие и сейчас используются только в высокопроизводительных промышленных ПК.
«Гонку вооружений» на ПК заказывали ? Встречайте память DDR5 в 2018 году !

Многослойная память Hybrid Memory Cube — разработка Micron Technology. Самый грозный конкурент DDR5


Прогнозировать с полной уверенностью, насколько преобразятся ПК-комплектующие в 2019-2020 г., сложно — слишком много неизвестных. А вот предполагать можно, да ещё как!
На серверном рынке DDR5 «взлетит» не сразу (понадобится время, чтобы новый стандарт стал выгоднее старого с экономической точки зрения, да и платформы в серверах модернизируются поэтапно), но всерьёз и надолго. Вряд ли раньше 2021 года проникновение «некстген-оперативки» станет заметным.
С домашними компьютерами всё ещё сложнее. Новые контроллеры памяти появятся либо в девятом (Cannon Lake), либо в десятом (Ice Lake) поколении процессоров Intel Core. Cannon Lake, если верить последним слухам, выйдет в свет в конце 2018 года, и будет представлять собой «рестайлинг» нынешнего Coffee Lake на базе 10 нм-техпроцесса. То есть, изменения в архитектуре будут скорее косметическими, и появление новых контроллеров памяти в ней маловероятно. В пользу этой версии говорит и то, что дебют Cannon Lake был намечен ещё на второе полугодие 2017 года, и был отложен только из-за сложностей с внедрением нового техпроцесса.
«Гонку вооружений» на ПК заказывали ? Встречайте память DDR5 в 2018 году !

Процессоры Intel Ice Lake могут выйти позже, потому что с выходом на рынок задерживается их предшественник


Но существует и вероятность, что Cannon Lake и Ice Lake выйдут почти одновременно — наподобие ситуации с Broadwell — Skylake в 2015 году, когда настольные процессоры на базе разных архитектур (и сокета!) вышли с интервалом в 3 месяца. Или же Cannon Lake придёт на ноутбуки и никуда больше. В таком свете появление платформ с поддержкой DDR5 в конце 2018 — начале 2019 года выглядит вполне вероятным.
Слухи гласят, что чипы Ice Lake будут совместимы с привычным уже разъёмом LGA 1151 и флагманским чипсетом для Intel Coffee Lake, Z930. То есть, получат гибридный контроллер памяти для работы с DDR4/DDR5. Обновление обещает быть достаточно внушительным (обещают даже 8 ядер в массовом сегменте!), чтобы дождаться выхода этой платформы. Но дожидаться её ради того, чтобы «перепрыгнуть» на DDR5, уж точно не стоит — как и в былые времена, первые модули на базе нового стандарта будут сравнимы со старшими вариантами DDR4 по производительности, и, есть риск, будут уступать по латентности и цене. Поэтому купить материнскую плату на базе чипсета Intel Z390, наполнить её необходимым объёмом памяти DDR4 и «начать жить» с подходящим по производительности процессором будет лучшим вариантом. Апгрейдиться на Ice Lake и использовать его в паре с разогнанной до предела дешёвой DDR4 будет разумнее, чем переплачивать за модули, в которых даже не раскрыт потенциал нового стандарта.
С AMD ситуация выглядит сходным образом — старший менеджер по продуктам AMD Джеймс Прайор (James Prior) недавно заверил покупателей, что платформа AM4 просуществует как минимум до 2020 года и все новые десктопные процессоры AMD будут с ней обратно совместимы. В первой половине 2019 года AMD намерена выпустить процессоры Pinnacle Ridge — те же яйца архитектурные нюансы, что и в первом поколении Zen, только разогнанные и немного оптимизированные. Процессоры на базе новых ядер Zen 2 появятся только во второй половине 2019 года и будут основательно доработаны в сравнении с первым поколением — помимо новой архитектуры с более высоким количеством исполняемых инструкций на такт AMD обещает 7-нанометровый техпроцесс и много всего нового. Такой рывок уже стоит того, чтобы радикально модернизировать платформу, и ОЗУ в том числе, но существует риск, что GlobalFoundries не успеет развернуть производство на базе нового техпроцесса в нужном объёме к концу 2019 года, и Zen 2 переедет на 2020 год.
«Гонку вооружений» на ПК заказывали ? Встречайте память DDR5 в 2018 году !

Контроллер DDR5 появится в процессорах на базе ядер Zen 2, да и то не факт


Поэтому DDR4 ещё очень долго не утратит своих позиций, и все процессоры ближайшего будущего будут совместимы с этим стандартом памяти. А раз так — нет смысла затаиваться и беречь деньги для покупки модулей нового образца. Нужно лишь правильно выбрать платформу (в случае с Intel) или набраться терпения после покупки компьютера на базе AM4 (в случае с AMD) и покупать DDR4 уже сейчас, потому что производители чипов памяти уже сейчас повышают цены на DDR4, чтобы «отбить» разработку и внедрение DDR5 в ближайшем будущем.
«Гонку вооружений» на ПК заказывали ? Встречайте память DDR5 в 2018 году !

Оперативная память дорожает, и продолжит дорожать

Что сегодня нам предлагает DDR4?
Цены на DDR4 сравнялись с ценами на DDR3 ещё в начале 2016 года, а сегодня собирать ПК на «чётвёртом» SDRAM не только модно, стильно и молодёжно, но и более выгодно, чем городить «ретро» на Socket 1150 с дорогими процессорами, или, тем более, разыскивать остатки работоспособных и качественных матплат для Socket 1155 на базе DDR3.
Как и в былые годы, память подразделяется по назначению и способностям. У Kingston, к примеру, модельная линейка состоит из:
Kingston ValueRAM — самый доступный вариант DDR4 для тех, кому достаточно штатных частот, и не хочется вникать в оверклокинг или любым другим образом «раскочегаривать» компьютер. 2133 МГц при таймингах CL15 или 2400 МГц при CL17.
HyperX Fury — ещё не «экстрим», но уже не «гражданские модули». Золотая середина по соотношению цены и производительности. От недорогих модулей ёмкостью 4 Гбайт с частотой 2133 МГц при CL14 до 8 Гбайт/2666 МГц CL16 и 16 Гбайт 2400 МГц CL15 в «стоке».
HyperX Predator — самая «злая» и быстрая память. Крутые радиаторы для теплоотвода при максимальном разгоне (пригодится в компактных системах), высочайшие частоты в базовом варианте и поддержка немыслимого количества профилей Intel XMP для элементарного разгона «на все деньги». Продаётся комплектами модулей ёмкостью от 8 до 16 Гбайт, в новейших ревизиях есть варианты с базовой частотой 4000 (!) МГц.
В общем, выбрать есть из чего, как по цене, так и по быстродействию. И никогда не спешите боготворить /переходить на «сырую» сверхновую технологию до тех пор, пока она не докажет свою состоятельность.