Yeni nesil bellek teknolojisi DDR5 nedir?

Cep telefonu ve tabletler başta olmak üzere cihazlar tarafından üretilen dijital verinin katlanarak artması sonucu, küresel veri miktarının hacmi de artmaktadır. Bu verilerin işlenmesi için gereken bilgi işlem gücünün de artması kaçınılmaz olmuştur. 2020 yılı boyunca her bir kullanıcı saniyede 1,7 megabayt veri üretmiştir. 2025 yılında dünyada 175 zetabayt (175 trilyon gigabayt) yeni veri üretileceği öngörülmektedir. Bu veri miktarı; veri analizi, süper bilgisayarlar, makine öğrenimi ve yapay zeka gibi yüksek performanslı bilgi işlem uygulamalarının en son teknolojiler ile güçlendirilmesini gerektirmektedir.

Bu veri yükü ile başa çıkabilmeleri için bilgisayarların sadece süper hızlı işlemcilere değil, aynı zamanda bu verileri hızlı, verimli ve sürdürülebilir bir şekilde işleyebilecek bellek çözümlerine de ihtiyacı vardır. DDR5, veri miktarında olağanüstü artış yaşayan endüstrilerin taleplerini karşılar. Yeni hız seviyeleri, artan kapasite ve daha fazla güvenilirliği bir arada sunan DDR5, tüm sistem performansında artış sağlar.

DDR5 teknolojisine geçiş

Yeni nesil DDR5 bellek yongaları sayesinde, 7.200 Mbps değerine ulaşan hızlar ile bir önceki nesil (DDR4) yongalara göre iki kattan daha yüksek performans elde edilerek, günümüz ultra hızlı işlemcilerinin daha hızlı çalışabilmeleri sağlanır.

7.200 Mbps değerine ulaşan aktarım hızları sunan DDR5; giderek büyüyen ve karmaşık hale gelen iş yükleri ile etkili bir şekilde başa çıkabilir.Veri bloğu uzunluğunun (burst length) 8’den 16’ya çıkması ve bank sayısının 16’da 32’ye çıkması ile  DDR5, DDR4 ile karşılaştırıldığında performansta iki katından fazla artış sağlar. 8K içerik ile çalışılırken sunduğu performans büyük veri ile çalışmada yeni bir seviyeyi ortaya koyuyor.

Bilgisayar belleği, her biri elektriksel yük depolayabilen hücrelerden oluşur.. Eğer hücre yüklü yani şarj olmuş ise yazılımlar bu hücreyi ikili sistemde “1” durumunda olarak algılar. Eğer hücre yüksüz ise yani şarj olmamış ise yazılımlar bu hücreyi ikili sistemde “0” durumunda olarak algılar. Bu şekilde, bellek/RAM bilgisayar kodlarını oluşturan milyonlarca 0 ve 1 değerlerini işleyebilmek ve saklamak için elektriksel yük kullanmaktadır.

Geçmiş yıllarda bilgisayar bellek yongası üreticileri fiziğin sınırlarına yaklaştıklarını farkettiler. Belleğin çalışabilmesi için hücrelerin birbirlerinden yalıtılması gerektiğini gördüler. Aksi durumda bir elektrik yükü hücreler arasından sızarak, RAM üzerinde bulunan verinin bozulmasına ve programların çalışmaz hale gelmesine sebep olur.

Bu sınırlamaların üstesinden gelebilmek ve yeni nesil DRAM yongalarının sadece daha iyi çalışmasını değil, performansta yeni bir sıçrama yapmasını sağlayabilmek için Samsung mantıksal yongalarda (logic chips) kullanılan High-K Metal Gate (HKMG) adlı süreç teknolojisini yoğun olarak paketlenmiş yongalar için kullanmayı başardı. Bu sayede son derece sıkı bir şekilde yerleştirilmiş hücreler birbirlerinden yalıtılarak verilerin DDR4’ten iki kat daha yüksek hızlarda aktarılması mümkün hale geldi.

Dahili sürdürülebilirlik ile gelen güç artışı

DDR5, öncülü DDR4 belleklere göre daha yüksek performans ve daha az güç tüketimi ile birlikte %30 daha yüksek güç verimliliği sunar. Dahili PMIC bileşeni ile üst düzey güç yönetimi verimliliği ve güç kaynağı kararlılığı sağlanır.Bir veri merkezinde DDR4’ten DDR5’e geçilmesi yılda 1TWh değerine ulaşan güç tasarrufu sağlar. Özellikle dünya çapında yılda ortalama %6,4 büyüyen veri merkezi pazarı için bu oldukça önemlidir.

512GB modül ile büyük veri için daha fazla bellek

EUV teknolojisi ile 16Gb olan yonga birimlerinin kapasitesi 32Gb değerine ulaşmıştır. TSV teknolojisi sayesinde 8 katmanlı 16GB DRAM yongası istiflenebilir hale gelmiştir. Bu iki teknoloji sayesinde 512GB kapasiteli DDR5 bellek modülleri üretmek mümkün hale gelmiştir. Makine öğrenimi, yapay zeka, analiz, büyük ölçekli bilgi işlem ve benzeri veri yoğun iş yükleri uygulamaları için DDR5 bellek ürünleri en uygun çözümleri sunar.

Dahili hata düzeltme işlevi ile yüksek güvenilirlik

DDR5 belleklerde kullanılan ODECC (on-die error-correction code) teknolojisi, güvenli ve kararlı veri güvenilirliğinin korunmasına yardımcı olur. Böylece performans artışı ile birlikte kararlılık da sağlanmış olur. ODECC, büyük verinin zorlu taleplerinde de gelişmiş güvenilirlik için tek bit hatalarını neredeyse ortadan kaldırır.

DDR5 Biçim Faktörleri

DDR5 bellek modülleri ilk bakışta DDR4’e benziyor olsa da her yeni bellek teknolojisinde olduğu gibi eski sistemlerle uyumsuz olmasını sağlayan önemli değişiklikler yer almaktadır. İlk göze çarpan çentik (ortadaki girinti) konumunun, uyumsuz yuvalara takılmaları engellemek için farklı olmasıdır. Çentik konumu önceki nesillerden farklı olarak UDIMM ve RDIMM modüllerde de farklılık gösterir.

  • DIMM: 288-pin
  • SODIMM: 262-pin
  • Registered DIMM
  • Load Reduced DIMM
  • ECC Unbuffered DIMM
  • ECC Unbuffered SODIMM
  • Non-ECC Unbuffered DIMM
  • Non-ECC Unbuffered SODIMM

 

DDR5 JEDEC Endüstri Standardı

Veri Hızları (MHz cinsinden hız) 4000, 4400, 4800, 5200, 5600, 6000, 6400 MHz
Monolitik DRAM Yoğunlukları (Gbit) 8Gb, 16Gb, 24Gb, 32Gb, 48Gb, 64Gb
Paket Türü ve Bilya Yapısı (x4, x8 / x16) BGA, 3DS TSV (78, 82 / 102)
Arabirim
Voltaj (VDD / VDDQ / VPP) 1,1 / 1,1 / 1,8 V
Dahili VREF VREFDQ, VREFCA, VREFCS
Komut/Adres POD (Pseudo Open Drain)
Eşitleme DFE (Dynamic Feedback Equalization)
Veri Bloğu Uzunluğu (Burst Length) BL16 / BC8 / BL32 (isteğe bağlı)
Çekirdek Mimarisi
Bank Sayısı 32 Bank (8 Bank Grubu)
8 BG x 4 bank (16-64Gb x4/x8)
8 BG x 2 bank (8Gb x4/x8)16 Bank (4 Bank Grubu)
4 BG x 4 bank (16-64Gb x16)
4 BG x 2 bank (8Gb x16)
Paket Boyutu (x4 / x8 / x16) 1KB/1KB/2KB
Prefetch 16n
DCA (Duty Cycle Adjustment) DQS ve DQ
Dahili DQS Gecikmesi İzlemesi DQS aralık osilatörü
ODECC (On-die ECC) 128b+8b SEC hata kontrolü ve temizleme
CRC (Cyclic Redundancy Check) Okuma/Yazma
ODT (On-die Termination) DQ, DQS, DM, CA veri yolu
MIR (“Mirror” pini) Evet
Veri Yolu Çevrimi Command/Address Inversion (CAI)
CA Eğitimi, CS Eğitimi CA eğitimi, CS eğitimi
Yazma Dengeleme Eğitim Modları Geliştirilmiş
Okuma Eğitimi Kalıpları Kullanıcı tanımlı seri, saat için özel MR’ler ve LFRS -tarafından oluşturulmuş eğitim kalıpları
Mod kayıtları 256 x 8 bit’e kadar
PRECHARGE Komutları Tüm banklar, bank başına ve aynı bank
REFRESH Komutları Tüm banklar ve aynı bank
Geri Döngü Modu Evet

Kaynak : Kingston, Samsung

Bir yorum ekleyin

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.