Introduction

Ayant vu le jour en 2014, la DDR4 existe depuis longtemps déjà. Alors que l’on admire les évolutions de l’architecture des ordinateurs tous les ans, huit années constituent une longue période.

Bien qu’il y ait déjà eu des améliorations dans la technologie de la DDR4 (modules à la performance plus rapide), il semble bien que le marché soit prêt pour le stade supérieur.

Cela est notamment le cas pour le marché des serveurs dans lequel des avancées technologiques, à travers différents produits tels que les CPUs et les supports de stockage, facilitent autant le besoin de mémoire à plus haute capacité, de bandes passantes plus rapides, de vitesses de données plus hautes que de puissance. La DDR5 remplit toutes ces conditions et tant d’autres encore…

Chez Boston, nous imaginons et créons des solutions serveurs sur-mesure en utilisant les dernières technologies. La DDR5 saura améliorer considérablement la capacité des serveurs. Explorons maintenant certains changements phare pour découvrir ce qui nous attend.

DRR5 ECC Enregistré DIMM – Module serveur

Premièrement, afin de supporter la DDR5, le serveur doit être équipé d’un CPU, de cartes-mère et de puces compatibles avec la DDR5 ; AMD et Intel feront paraître prochainement des serveurs qui s’accommoderont à ce dernier. La DDR5 n’est pas rétro-compatible avec la DDR4 et possède par ailleurs un tout nouveau design. Bien que la mémoire s’élève toujours à 228-pin, la disposition des pins de la DDR5 diffère ; par conséquent le DIMM ne peut plus occuper physiquement les mêmes types de ports comme ceux du module DDR4.

Pour constater les différences visuelles, nous avons choisi deux modules : une DDR4 et une DDR5.

Module DDR4 (en haut) vs Module DDR5 (en bas)

Tout d’abord, l’encoche est légèrement plus centrée sur le module DDR5 bien qu’il ne soit pas exactement au centre.

Une autre remarquable différence est la PMIC (Power Management Integrate Circuit) mise en lumière ; il s’agit des nouveaux circuits de gestion de puissance et des condensateurs qui permettent de réguler la puissance sur les DIMMs et non sur la carte-mère, nous en parlerons plus longuement dans les paragraphes suivants. Hormis les deux modifications expliquées précédemment, il n’y a pas de changements physiques apparents. Toutefois, continuez de lire pour découvrir les changements et améliorations qui font de la DDR5 une évolution sans pareille.

Regardons de plus près ce qui intéresse le plus grand nombre, à savoir la rapidité de ce serveur.

Vitesse

Naturellement, l’un des avantages majeurs de la DDR5 est sa performance brute, marquée par une augmentation de la fréquence dans leurs puces.

Les noms conventionnels des modules de stockage peuvent porter confusion. Par exemple, un module DDR4, appelé DDR4-3200, a un taux de données de 3200MT/s (millions de transferts par seconde) mais la fréquence est la moitié de cela, soit à 1600MHz, d’où le nom de Double Data Rate (DDR) Memory. Doubler 1600MHz nous donne la vitesse de 3200MT/s. Les codes des pièces des fabricants utilisent des noms à mémoire double montrant la vitesse réelle en MB/s. Par exemple, un module DDR4-3200 devrait être nommé PC4-25600 car la vitesse d’un tel module en mégabits par seconde est en réalité de 25.600MB/s. La DDR4 utilise un bus de données de 8-bytes (64-bit) donc le sommet de vitesse de transfert peut être calculé en multipliant le débit (MT/s) par 8. Dans notre exemple, 3200x8= 25.600MB/s.

Le standard JEDEC officiel de la DDR4 a défini les modules par rang allant de la DDR4-1600 à la DDR4-3200 et ce sont les stades atteints communément, notamment les CPUs actuels Intel ou AMD (Intel 3^ème Gen Xeon Scalable et les CPUs AMC EPYC^TM’ de 2^eme et de 3^ème génération) capables de supporter jusqu’à 3200MHz. Il existe des serveurs DDR4 plus rapides que ces spécifications, qui sont overclockés pour être plus rapides. Dans leur usine, les fournisseurs proposent des serveurs pré-overclockés fonctionnant à des vitesses plus rapides que le standard officiel des DDR4 allant jusqu’à 3200MT/s.

Ils sont utilisés dans des systèmes spécifiques telles que les appareils de gaming ou les stations de rendu, mais plus généralement les serveurs ne sont pas conçus pour supporter de la mémoire overclockée.

La DDR5 relève le niveau avec modules officiellement évalués DDR5-4800 qui évolueront potentiellement vers des DDR5-8400. Il s’agit donc d’un grand pas pour le débit. Par exemple, le module DDR5-4800 sera en mesure d’offrir une bande passante dont le pic s’élèvera à 38.400MB/s. La DDR5 utilise également des bus 2x32-bit pour une efficacité améliorée de l’accès à la mémoire.

DDR5 – Vitesse de la mémoire

Les modules DRAM sont composés de cartes mémoire et ces dernières sont divisées en plusieurs groupes par rangée. Avoir plus de rangées accélère l’accès à la mémoire. La DDR4 a un design en 16 rangées, ces dernières étant doublé pour la DDR5, soit à 32 rangées, augmentant la vitesse d’accès à la mémoire.

Le débit a également doublé de la DDR4 (8) à la DDR5 (16). Cela se traduit par un débit de transferts plus rapide – la quantité de données accessible par une seule commande de lecture ou d’écriture.

Capacité

La densité des puces a considérablement augmenté avec la DDR5. Alors que les puces de la DDR4 plafonnaient à 16Mg, ceci a abouti en des modules communs de la DDR4 atteignant une capacité de 64GB. Les créateurs ont réussi à augmenter la capacité de ces modules grâce à diverses techniques telles que la compression de plus de puces sur le module de mémoire. Pour le marché des serveurs, la capacité est des plus importantes puisque que des centaines de gigabytes, voire des térabytes sont nécessaires pour des mémoires de travail gourmands. La DDR4 propose des modules uniques de 128GB pour le marché des serveurs. Samsung a réussi à compresser encore plus de puces sur le PCB avec un module colossal de 256GB bien que ce soit excessif, sans imaginer le prix conséquent qui s’en suit.

La DDR5 peut supporter des puces de 64GB et une capacité de 128GB-256GB est facilement atteignable par DIMM. Initialement, les premiers modules DDR5 utilisent les mêmes puces de 16GB que la DDR4 avec une capacité DIMMS plus haute étant mise à disposition plus loin sur la ligne. Samsung a annoncé une DDR5 DIMM de 512GB, créée en empilant huit puces de 16Gb (8x16Gb) les unes sur les autres. Ceci accroît considérablement la densité qui permettra aux serveurs compatibles avec DRR5 d’avoir plus de mémoire. En théorie, on pourrait voir des modules atteignant 2TB dans l’avenir, bien que l’on en soit encore loin étant donné que la capacité atteignable de nos jours est de 512GB. Les prochaines mises à jour des CPU Intel et AMD seront compatibles avec les DDR5 (noms de code Intel Sapphire Rapids and AMD Genoa).

Puissance

Bien entendu, une vitesse accrue et une mémoire plus dense ne peuvent signifier qu’une seule chose, une consommation de puissance plus élevée. Cependant, la DDR5 a été pensé avec des mesures d’économie d’énergie. Le voltage a baissé de 1.2v to 1.1v en passant de la DDR4 à la DDR5. Bien sûr que les kits de mémoire overclockée augmenteront le voltage comme le fait la DDR4, mais la DDR5 permettra de bien plus hautes vitesses et des paramètres à faible voltage.

Un autre changement substantiel avec les DIMMs DDR5 réside dans la gestion de la puissance qui sera sur le serveur lui-même et non plus sur la carte-mère comme le faisait la DDR4. Ce système s’appelle le Circuit Intégré de gestion d’énergie/ Power Management Integrate Circuit (PMIC) et est conçu pour réguler la puissance de tous les composants sur le DIMM. Ceci permettra donc une régulation plus intelligente et plus efficace du voltage et une amélioration l’intégrité du signal (réduction du bruit). Les serveurs de qualité PMIC seront à 12V et celui de qualité consommateur est à 5V

Capacité de la mémoire par DIMM

Summary

DDR4 vs DDR5

Ci-dessous, une infographie intéressante réalisée par Micron afin de mettre en lumière les améliorations générationnelles du serveur DDR. On peut voir une hausse constante de 300% de densité, mais le bond de la DRR4 à la DDR5 constitue la meilleure amélioration de vitesse, à 163% quand on atteint les modules à 8400MT/s.

Conclusion

On a hâte de pouvoir mettre la main sur les serveurs de qualité DDR5 et on ne manquera pas de procéder à des tests dans les laboratoires Boston. Il sera intéressant de tester la bande passante des serveurs afin de constater à quel point les performances de ces nouveaux modules ont été améliorées.

Avec les améliorations de la vitesse et de la capacité des DIMMS qui seront réalisées au cours des prochaines années et supportées par les prochaines générations de CPUs, les serveurs connaissent des perspectives captivantes/ intrigantes/ prodigieuses.

Alors que les serveurs capables d’utiliser des modules DDR5 ne sont pas encore arrivés, les DDR5 grand public sont probablement déjà disponibles. Si vous souhaitez sauter vers la nouvelle génération de serveur, nous avons les stations Intel Alder Lake (12^ème Gen Core and Pentium CPUs) qui peuvent accueillir les modules DDR5. Si vous souhaitez en savoir davantage, nous vous invitons à nous contacter par email servicespro@boston-it.fr ou à nous joindre au +33 (0)1 72 81 06 76. Notre équipe de professionnels experts sera enchantée de vous accompagner afin de trouver la solution parfaite pour vous.

Image de Micron

Mots-clé : boston, micron, ddr5, mémoire, serveur