JEDEC aktualizuje standard pamětí DDR5
Před pár dny jsme tu lamentovali nad tím, jak paměti LPDDR5X pro notebooky a mobily utekly ve výkonu (tedy přesněji řečeno v efektivní frekvenci a propustnosti) běžným pamětem DDR5, které máme v desktopových PC. Trochu to má vylepšit nová vylepšená verze standardních pamětí DDR5, kterou nyní vydal JEDEC. Ta výrazně zvedne nynější frekvence a dostane se skoro na dvojnásobek toho, kde tyto paměti v roce 2021 začínaly.
DDR5-8800
JEDEC je standardizační organizace pro různé technologie pamětí, včetně DDR5. Nyní toto konsorcium vydalo aktualizaci standardu DDR5, který rozšiřuje původně plánovaný rozsah frekvencí z původních 3200–6800 MHz (efektivně). Nová aktualizace přidává rychlostní stupně až po DDR5-8800, tedy efektivní frekvenci 8,8 GHz, chcete-li. Přesnější je asi mluvit o o přenosové rychlosti 8,8 Gb/s na jeden bit šířky, ale to se zase plete s celkovou propustností pamětí.
Standard definuje nejen tuto nejvyšší rychlost, ale i mezistupně odkrokované po 400 MHz od maximálních 8800 MHz přes 8400, 8000 MHz a tak dále až k nejnižší standardizované (ale v praxi asi moc nepoužívané) rychlosti DDR5-3200. Pro tato časování jsou pak definována standardní časování. Pro paměti DDR5-8800 by mělo být CL62-62-62.
Při použití dvou modulů (tedy s celkovou šířkou 128 bitů, což tradičně označujeme jako dvoukanálové zapojení (ale u DDR5 je to interně řešeno jako čtyřkanál)) bude teoretická propustnost pamětí DDR5-8800 už 140,8 GB/s, což by nebylo bez atraktivity pro integrovanou grafiku výkonnějších APU, ale je otázka, zda zrovna s těmi budou používány dražší rychlé paměti.
Vyšší propustnost by ale měla pomáhat procesorům s vysokými počty jader, jako jsou 16jádrové Ryzeny 9 nebo 24jádrové big.LITTLE procesory Intelu. Pro mnohovláknové aplikace může už být u takto výkonných CPU v mainstreamových platformách limitem právě propustnost pamětí s jen 128bitovou šířkou. DDR5-8800 je zlepšení propustnosti o skoro 47 % proti DDR5-6000.
Než ale bude DDR5-8800 podporována nějakými procesory přímo oficiálně, může to ještě docela dlouho trvat. U Intelu podporuje Raptor Lake oficiálně frekvenci DDR5-5600 a příští generace Arrow Lake by prý mohla oficiálně podporovat DDR5-6400. U AMD nyní Ryzeny 7000 a 8000 podporují DDR5-5200. Nové Ryzeny 9000 s architekturou Zen 5 to pravděpodobně o moc výš neposunou, protože používají stejný IO čiplet jako Zen 4. Výhledově by tak standardní podporu takovýchto pamětí mohl mít až Zen 6.
- Více: Zen 5 bude mít vyšší spotřebu i cenu, frekvence dosáhne 6 GHz
- Více: Zen 6 konečně přinese pokročilejší 2.5D čiplety, má RDNA 5 GPU
Tyto frekvence a časování se ale týkají jen modulů dle standardu JEDEC – to jsou frekvence, které používají například OEM PC a notebooky. V herních počítačích je už dlouho normou nepoužívat paměti se standardními frekvencemi JEDEC, ale místo toho jsou paměti přetaktované pomocí profilů Intel XMP či AMD EXPO. Ty většinou nastavují frekvence výš a naopak zkracují časování a tím zkracují latence přístupu. Na druhou stranu pak za to ale obvykle platí zvýšením napětí nad rámec standardu, a tím i zvýšením spotřeby.
- Více: Alder Lake a DDR5: XMP 3.0, Dynamic Memory Boost a další věci
- Více: AMD EXPO: ekvivalent XMP u pamětí DDR5, vyladěný na Ryzen 7000
Standardní paměti DDR5-8800 CL 62-62-62 by tím pádem měly s sebou přinést také ještě rychlejší přetaktované moduly založené na XMP a EXPO. Ty by měly mít takty přes 9 GHz a eventuálně asi i přes 10 GHz (efektivně).
Ochrana proti Rowhammeru
Tato nová verze specifikací pro DDR5 má však ještě jednu důležitou novinku i pro ty, kdo se nehoní za co nejvyšším frekvencemi a propustnostmi. Specifikace zavádí funkci Per-Row Activation Counting (PRAC). Jde o počítadlo, které sleduje počet aktivací pro každou wordline v čipu. Paměť tak může detekovat, že na nějaké wordline dochází k excesivnímu množství těchto přístupů.
Toto je zamýšleno jako pomůcka pro ochranu proti útokům RowHammer, které jsou schopné neustálým přístupem k určitým adresám paměti překlopit bity v sousedních wordline, což vede k poškození dat v těchto částech paměti a buď pádu programů, nebo při chytré manipulaci bezpečnostnímu průniku. PRAC by mělo odhalit, že v systému k útoku RowHammer dochází, procesor či operační systém pak může vynucovat častější obnovování postižených adres, aby předešel překlopení bitů.
Není to bohužel kompletní řešení této hodně nepříjemné hardwarové zranitelnosti, ale alespoň nějak by tato funkce mohla proti Rowhammeru pomáhat. Tyto nové paměti by tedy měly být dost užitečné v serverech, kde je riziko zneužití této slabiny pamětí DRAM největší.
Jan Olšan, redaktor Cnews.cz
⠀