JEDEC là hiệp hội hoàn thiện chuẩn bộ nhớ mới, đây cũng là tổ chức định hướng và phát triển bộ nhớ DRAM trong nhiều thập kỉ từ trước tới nay. Hôm thứ ba vừa qua họ đã công bố đặc tả kĩ thuật chính thức cho DDR5 SDRAM.  Tương tự tiền nhiệm DDR4, việc phát triển và công bố DDR5 nhằm mục đích đưa mật độ dung lượng và xung nhịp bộ nhớ lên một tầm cao mới.

Theo đó, RAM DDR5 sẽ có cùng số chân pin là 288 như DDR4, tuy nhiên việc bố trí các chân pin là khác nhau. Điều này  có nghĩa là người dùng sẽ không thể sử dụng các bộ nhớ RAM DDR5 trên khe cắm DDR4 và ngược lại. Theo dự kiến,  bộ nhớ RAM DDR5 bổ sung một tiến trình mới để đọc, ghi và làm tươi dữ liệu hiệu quả hơn và cải thiện hiệu năng ứng dụng với việc truyền thông tin tới bộ nhớ nhanh hơn so với DDR4.

DDR4 sử dụng cấu trúc 16 bank , trong đó 4 bank sẽ chung một nhóm.  Trong khi đó, thiết kế cải tiến của DDR5 lại gấp đôi so với DDR4, tức là 32 bank trong đó 8 bank sẽ chung một nhóm.  Độ dài chùm khối (burst length) trên DDR5 được nhân đôi từ tám lên 16. DDR5 được trang bị chức năng Same Bank Refresh (SBRF), cho phép PC chạm vào các bank khác trong khi một bank đang hoạt động.

DDR5 cho phép dung lượng cao hơn gấp bốn lần cho mỗi module nhớ so với DDR4. Các module DDR4 xử lý chip 16 Gbit với dung lượng tối đa 32 GB. Nhưng DDR5 có thể tận dụng chip 64 Gbit, giúp tăng dung lượng tối đa trên một module từ 32 GB lên đến 128 GB.

DDR5 còn mang lại lợi ích rất nhiều cho phân khúc doanh nghiệp bởi nó hỗ trợ việc xếp chồng các die bộ nhớ ( die stack). Vì vậy các nhà cung cấp bộ nhớ có khả năng xếp tối đa 16 die vào một chip. Kết quả mang lại là bộ nhớ RAM có thiết kế LRDIMM có thể có dung lượng 4TB.

Ngoài việc tăng gấp bốn lần dung lượng module, DDR5 còn tăng cường băng thông bộ nhớ so với DDR4. Để so sánh, tốc độ dữ liệu chính thức cho DDR4 trải rộng từ 1.600 MTps đến 3.200 MTps. Trong khi đó DDR5 bắt đầu từ 3.200 MTps cho đến 6.400 MTps – tức gấp đôi băng thông tối đa của DDR4.

Thông số kỹ thuật của JEDEC là một điểm để tham chiếu, nhưng các nhà cung cấp bộ nhớ RAM vốn rất tham lam nên sẽ tự mình đẩy lên các giới hạn cao nhất. Chẳng hạn như bây giờ, chúng ta có thể tìm thấy các bộ kit nhớ có tốc độ dữ liệu lên tới 5.000 MTps, vì vậy điều mong đợi phía trước của người dùng đó là có thể xuất hiện các bộ kit DDR5 sẽ vượt mốc 6.400 MTps.  Với ý nghĩ đó, mục tiêu đầy tham vọng của SK Hynix là phát hành module DDR5-8400 có vẻ khả thi.

Theo truyền thống, DDR5 cũng mang đến những cải tiến điện áp hoạt động. Một điện áp hoạt động thấp hơn có nghĩa là hiệu quả năng lượng tốt hơn. Các module DDR5 sẽ chạy ở 1.1V, trái ngược với 1.2V trên DDR4.

JEDEC đã thực hiện quy định về mức cải tiến điện áp một lần nữa. Một trong những nhiệm vụ của bo mạch chủ là điều chỉnh điện áp cho từng thanh RAM riêng lẻ. Nhưng đối với DDR5 thay vì để bo mạch chủ điều chỉnh điện áp, nó sẽ có bộ điều chỉnh điện áp riêng được tích hợp trên từng thanh cắm. Điều này sẽ giảm tải cho bo mạch chủ nhưng điều này đồng nghĩa với việc giá cả sẽ tăng so với DDR4 kha khá.

Ngày phát hành DDR5

Vào thứ ba, Micron cũng đã khởi động chương trình mang tên Technology Enablement Program để tạo điều kiện cho việc chuyển đổi sang DDR5. Chương trình cung cấp cho các đối tác được phê duyệt quyền truy cập sớm vào thông tin kỹ thuật và hỗ trợ, cũng như các thành phần và mẫu DDR5 mới của họ.

Việc áp dụng DDR5 sẽ bắt đầu vào năm 2021. DDR5 sẽ được dùng cho các server, máy tính cá nhân lẫn thiết bị di động trong tương lai. Tuy nhiên, nền tảng server sẽ được áp dụng bộ nhớ DDR5 đầu tiên trước khi tiêu chuẩn bộ nhớ mới này xuất hiện trên các nền tảng khác.

Động thái của các nhà sản xuất vi xử lý thì sao? Đối với Intel, CPU dòng Sapphire Rapids sẽ hỗ trợ DDR5. Đối với AMD, bộ xử lý EPYC thế hệ thứ tư sắp tới của họ cũng sẽ hỗ trợ tiêu chuẩn bộ nhớ mới này.