Những thông tin quan trọng mà anh em cần biết về DDR5

Sự xuất hiện của vi xử lý Intel thế hệ 12 (Alder Lake) kéo theo thời kỳ bắt đầu của 2 công nghệ mới: DDR5 và PCI Express 5.0. Trong khi người dùng chưa cần phải cập nhật lên thế hệ giao tiếp mới này (do PCIe 4.0 | 3.0 vẫn còn đáp ứng tốt nhu cầu) và đồng thời PCIe 5.0 cũng có khả năng tương thích ngược, DDR5 lại không như vậy. Việc sử dụng hay không sử dụng DDR5 bắt buộc người dùng phải quyết định trước khi lắp ráp hệ thống máy tính mới, do RAM chuẩn mới không thể sử dụng trên các khe cắm thế hệ trước. Anh em có thể tham khảo thêm những thông tin dưới đây để hiểu hơn về DDR5 và ra quyết định chính xác trước khi chọn mua nhé.  

DDR5 là gì?

DDR5 hay đầy đủ hơn là DDR5 SDRAM, viết tắt của Double Data Rate 5 Synchronous Dynamic Random-Access Memory, là 1 loại DRAM - nghĩa là bộ nhớ (memory) truy xuất ngẫu nhiên (random-access) động (dynamic) - được đồng bộ hóa (synchronous) với bus của hệ thống, có tốc độ dữ liệu gấp đôi (double data rate) - nghĩa là có khả năng truyền tải dữ liệu 2 lần trong 1 chu kỳ bộ nhớ, dẫn đến tăng gấp đôi tốc độ truyền dữ liệu mà không tăng xung. Số 5 cho biết đây là thế hệ thứ 5 của DDR SDRAM, trước đó chúng ta có SDR (Single Data Rate) và 4 thế hệ DDR, gồm DDR1, DDR2, DDR3 và DDR4. Chuẩn DDR5 được JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) phát triển và công bố vào tháng 7/2020, sản phẩm bắt đầu ra mắt thị trường cùng với thế hệ 12 của vi xử lý Intel, tương thích và được hỗ trợ trên mainboard chipset Intel Z690. Điểm đặc biệt của các CPU Intel thế hệ 12 là tích hợp 2 điều khiển bộ nhớ, có khả năng hỗ trợ DDR4 và DDR5 nhưng không đồng thời. Thị trường cũng có những mẫu mainboard trang bị 2 loại khe cắm DDR4 và DDR5, thường đến từ các thương hiệu Trung Quốc.

Dung lượng của DDR5 có thể đạt mức gấp 4 lần (tối đa đến 128 GB) so với DDR4 (32 GB) trên mỗi thanh RAM nhờ dung lượng mỗi chip nhớ có thể đến 64 Gb. Các thế hệ DDR trước đây thường chỉ tăng gấp đôi dung lượng ở thế hệ sau. Ngoài ra, tốc độ truyền tải dữ liệu cũng nhanh hơn gấp đôi (6400 Gbps) so với thế hệ trước (3200 Gbps).

GDDR5 nghe giống giống, có liên quan gì không?

GDDR5 hay đầy đủ hơn là GDDR5 SDRAM, viết tắt của Graphics Double Data Rate 5 Synchronous Dynamic Random-Access Memory, có định nghĩa tương tự như trên nhưng dùng cho card đồ họa, các máy chơi game (game console) cũng như tính toán hiệu năng cao. Tuy cùng có cụm DDR5 nhưng GDDR5 ra mắt hồi 2007, dựa trên nền tảng DDR3 SDRAM. Trong khi anh em thấy DDDR5 sẽ có cách sản xuất là hàn các chip nhớ vào thanh RAM rời (memory module) thì GDDR5 hay các thế hệ sau đều hàn chip nhớ trực tiếp vào bo mạch card đồ họa. Chúng ta có thể thay thế các memory module để nâng cấp hệ thống nhưng không thể thay thế hay nâng cấp GDDRx trong card đồ họa mà chỉ có thể mua mới. CPU và card đồ họa thực hiện các tác vụ khác nhau vì vậy cũng dùng loại RAM khác nhau, chúng được hiểu và sử dụng theo cách riêng do hệ thống quyết định.  

Dung lượng DDR5 tăng mạnh

Nhờ mỗi chip nhớ sử dụng trên DDR5 có dung lượng gấp 4 lần so với chip nhớ của DDR4, mỗi thanh DDR5 (gọi là DIMM hay UDIMM - Unregistered/Unbuffered Dual Inline Memory Module) có mức thấp nhất 16 GB, trong tương lai anh em có thể chỉ cần 1 thanh RAM cho hệ thống thông thường là đã quá đủ. Trên mainboard DDR4 trước đây, khả năng hỗ trợ RAM tối đa là 32 GB mỗi khe cắm, với 4 khe cắm nâng tổng dung lượng lớn nhất là 128 GB. Trong khi đó với mainboard đời mới chạy DDR5, anh em có thể lắp 1 hệ thống máy tính có đến 512 GB RAM dễ dàng (mỗi thanh DDR5 128 GB). Đây là giới hạn của mainboard dành cho người dùng cuối, và mình nghĩ hầu như không ai trong chúng ta cần đến mức đó cả, ít nhất ở hiện tại và vài năm tới nữa. Trên các mainboard dành cho máy chủ hoặc HEDT (High End Desktop), số khe cắm RAM DDR5 có thể gấp đôi hoặc nhiều hơn nữa, vì vậy việc đạt đến tổng dung lượng RAM hàng TB là hoàn toàn khả thi. Ở phân khúc thị trường này, DDR4 có thể đạt mức dung lượng cao hơn (64 GB) nhưng là loại bộ nhớ được đăng ký đặc biệt (RDIMM - Registered DIMM), dành cho máy chủ và máy trạm cao cấp, trong khi đó DDR5 64 GB hoàn toàn có thể mua và sử dụng cũng như tương thích dễ dàng.

Hiện tại để sử dụng DDR5 (ở đây chỉ xét đến DDR5 cho desktop), người dùng bắt buộc phải chọn nền tảng vi xử lý Intel thế hệ 12 socket LGA 1700 (Alder Lake) với mainboard chipset Intel 600 Series. Thị trường cũng cung cấp các mẫu mainboard chipset Z690 nhưng hỗ trợ DDR4 cho những khách hàng còn ngại DDR5 về giá cũng như công nghệ quá mới, chưa đủ độ chín. Ngoài ra, thế hệ vi xử lý AMD Zen 4 được tiết lộ sẽ hỗ trợ DDR5.

Những công nghệ mới

DDR5 có mức điện thế hoạt động thấp hơn DDR4, đồng nghĩa với việc hệ thống sẽ tiêu thụ ít năng lượng hơn. Dù rằng mức điện thế khác biệt chỉ là 0.1 V (1.1 V so với 1.2 V), không có nhiều ý nghĩa ở máy tính thông thường nhưng sẽ là cải tiến đáng chú ý trên máy chủ và trung tâm dữ liệu. Trên thanh RAM DDR5 cũng có trang bị mạch tích hợp quản lý nguồn - PMIC (Power Management Integrated Circuit) - giúp điều chỉnh điện thế cho các thành phần khác nhau của RAM (DRAM, Register, SPD Hub...). PMIC ngoài cải thiện khả năng phân phối điện cho các thành phần thì còn tăng tính toàn vẹn của tín hiệu và giảm nhiễu so với thế hệ trước. DDR5 có cấu trúc 32 bank với 8 bank mỗi nhóm (group), tăng gấp đôi khả năng truy cập so với thế hệ trước. Ngoài ra để tăng thêm hiệu suất, DDR5 có công nghệ Same Bank Refresh, cho phép làm mới độc lập từng bank riêng lẻ khi cần, trong khi các bank khác vẫn có thể truy cập được. Từ trước đến nay, mỗi khi vào giai đoạn refresh, chip nhớ không thể cung cấp dữ liệu được, nhưng mọi chuyện đã thay đổi với DDR5 nhờ Same Bank Refresh, cải thiện đáng kể hiệu suất giao tiếp dữ liệu. Ngoài ra, DDR5 còn có 1 tính năng mới là Decision Feedback Equalization (DFE) kích hoạt khả năng mở rộng tốc độ I/O để cải thiện về băng thông và cho hiệu năng cao hơn.

DDR5 tích hợp ECC (Error Correction Code) nhưng đây là on-die ECC chứ không phải ECC mà trước giờ anh em thường thấy ở các loại RAM ECC đặc biệt cho máy chủ hay máy trạm. On-die ECC chỉ giúp sửa lỗi single-bit có thể xảy ra bên trong chip nhớ do mật độ quá dày đặc cũng như mạch ngày càng thu nhỏ hơn. Trong khi đó, ECC quen thuộc là 1 loại RAM đặc biệt để sửa lỗi xảy ra trong quá trình trao đổi dữ liệu giữa CPU và RAM (hay là lỗi bus). Dĩ nhiên việc sản xuất loại RAM ECC thường gặp sẽ đội giá thành lên, nhưng điều đó là cần thiết cho các hệ thống máy chủ, máy trạm, HEDT. Anh em có thể thấy người ta nói về DDR5 có ECC nhưng đó là on-die ECC, chúng không được chứng nhận hay dán nhãn ECC mà chỉ có loại DDR5 ECC riêng mới hoạt động như các thế hệ DDR ECC từ trước đến nay.