DDR5 vs DDR4: ¿Cuál es mejor para ti?

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Ahora se ha convertido en una de las preguntas más importantes para los nuevos constructores: ¿Qué tipo de memoria gana la batalla DDR4 vs DDR5? Esto se ha vuelto especialmente importante a medida que los últimos mejores procesadores para juegos vienen en opciones para memoria DDR4 o DDR5. La llegada del DDR5 abre la puerta a niveles de rendimiento más altos, pero los problemas iniciales de producción llevaron a escasez y precios inflados. Dicho esto, los precios de DDR5 finalmente han bajado a algo que se asemeja a una cantidad razonable, y tendrás que determinar si vale la pena actualizar a uno de los mejores kits de RAM disponibles. Pero, por supuesto, también tienes que determinar si hay un aumento de rendimiento lo suficientemente grande como para justificar la actualización.

DDR5 viene con muchas promesas, pero uno de sus puntos de venta más importantes es el mayor nivel de ancho de banda que puede proporcionar a los procesadores con toneladas de núcleos. El ancho de banda de memoria se ha vuelto cada vez más importante a medida que los chips modernos de hoy pueden alcanzar hasta 16 núcleos para PC convencionales, pero es común sentido que el hardware nuevo puede tener dificultades en comparación con el hardware que ha tenido suficiente tiempo para madurar. Por ejemplo, el DDR4 de primera generación no podía competir con el mejor DDR3 en el pasado, y muchos se preguntan si la historia se repetirá con DDR5.

También estamos viendo el surgimiento de nuevos kits de memoria con capacidades no binarias, como kits de 48 GB y 96 GB que permiten más flexibilidad tanto en el precio como en la capacidad.

Vamos a revisar los detalles a continuación para ver las diferencias entre DDR4 y DDR5 en las hojas de especificaciones y luego profundizar en las pruebas para ver dónde es más efectiva cada tipo de memoria.

DDR5 vs DDR4 Especificaciones

El estándar de memoria DDR5 nos promete un futuro de palancas de memoria más densas, lo que finalmente equivale a más capacidad de memoria en su sistema. DDR4 se detuvo en chips de memoria de 16 gigabits, pero DDR5 puede usar chips de memoria de hasta 64 gigabits. Este último también admite el apilamiento de dies con hasta ocho dies en un chip, lo que significa que DDR5 puede alcanzar los 2 TB por módulo. Eso será para servidores que vienen con LRDIMMs. DDR5 probablemente se detendrá en 128 GB por palanque en el mercado principal. Sin embargo, esa densidad aún está muy lejos en el horizonte, ya que los módulos de memoria DDR5 iniciales utilizan chips de memoria de 16 gigabits, por lo que veremos capacidades máximas más moderadas de 32 GB en el corto plazo.

Si consideramos la especificación JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council), las velocidades de datos de DDR4 abarcan desde DDR4-1600 hasta DDR4-3200. Por lo tanto, es fácil pensar en DDR5 como una continuación de DDR4 ya que DDR5 comienza en DDR5-3200 y abarca hasta DDR5-6400.

Sin embargo, si volvemos a mirar el comienzo de la era DDR4, la memoria DDR4-1600 nunca se hizo realidad. En cambio, DDR4-2133 sirvió como la línea base para DDR4. DDR5 sigue un patrón similar.

Aunque JEDEC ha especificado velocidades de datos tan bajas como DDR5-3200, el punto de partida para muchos, sino todos, productos DDR5 convencionales es DDR5-4800.

A diferencia de la última transición de DDR3 a DDR4, DDR5 no tiene más pines que su predecesor. En cambio, DDR5 conserva la disposición con 288 pines, pero las conexiones de pines son diferentes. Como resultado, la posición de la muesca ha cambiado y ayudará a evitar que los usuarios con menos experiencia intenten insertar un módulo de memoria DDR5 en una ranura DDR4, o viceversa. Eso es solo un pequeño cambio, aunque. El verdadero cambio radical reside en un nivel arquitectónico que no se ve en el exterior del DIMM.

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Los módulos de memoria DDR4 tienen un único canal de 64 bits (72 bits si se tiene en cuenta ECC). En contraste, los módulos de memoria DDR5 vienen equipados con dos canales independientes de 32 bits (40 bits con ECC). JEDEC también duplicó la longitud del ráfaga de ocho bytes (BL8) a 16 bytes (BL16). Las mejoras, como se mencionó anteriormente, mejoran la eficiencia y reducen la latencia de acceso a los datos. En una configuración de doble DIMM, esta transformación esencialmente convierte a DDR5 en una configuración de 4 x 32 bits en lugar de la configuración convencional de 2 x 64 bits en DDR4.

Para continuar la búsqueda de una mayor eficiencia energética, DDR5 cuenta con un voltaje de funcionamiento de 1.1V, en comparación con los 1.2V de DDR4. Sin embargo, los únicos kits de memoria que encontrará a 1.1V cumplen con los tiempos de JEDEC. Por ejemplo, el voltaje de funcionamiento estándar para DDR4 es de 1.2V, pero los kits de memoria overclocked o los kits de memoria de mayor clasificación con tiempos más ajustados exigen más voltaje. Al igual que hemos visto en DDR4 escalar hasta DDR4-5000 a 1.6V, DDR5 probablemente también subirá en la escalera de voltaje. No es una competencia, pero 1.35V es el máximo al que ha llegado DDR5 hasta ahora (DDR5-6800).

La extensión de Perfil de Memoria Extremo (XMP) de Intel evoluciona junto con DDR4, por lo que ahora tenemos la tercera iteración de XMP. Entonces, ¿qué ha cambiado con XMP 3.0? Bueno, ahora hay hasta cinco perfiles XMP, y los usuarios pueden modificar y guardar dos perfiles XMP personalizados directamente en el SPD.

DDR5 también marca un cambio radical en la regulación de voltaje. La placa base ya no es responsable de la regulación de voltaje porque los módulos de memoria tienen un circuito integrado de gestión de potencia (PMIC). (12V en DIMM de grado de servidor y 5V en DIMM para uso general).

El PMIC toma la entrada de 5V de la placa base y la convierte en voltajes utilizables para las líneas de voltaje, que comprenden VDD (1.1V), VDDQ (1.1) y VPP (1.8V). El PMIC ayuda a mejorar la regulación de voltaje y la integridad de la señal y reducir el ruido. Sin embargo, el cambio es un arma de doble filo.

El regulador de voltaje en el módulo de memoria DDR5 ayuda a reducir el costo de la placa base y la complejidad del diseño, pero en última instancia, transfiere el costo a los módulos de memoria. También hace que DDR5 dependa del suministro de chips PMIC, y la escasez actual de chips PMIC es la razón principal por la que DDR5 está en escasez.

Además de un ancho de banda más alto y un consumo de energía mejorado, DDR5 también ofrecerá una mayor capacidad por módulo de memoria. La densidad de memoria y los bancos van de la mano. Cuando aumenta la densidad, también debe aumentar el número de bancos para acomodar la capacidad adicional. DDR5 presenta una estructura de 32 bancos dividida en ocho grupos. En comparación, el sistema de 16 bancos de DDR4 tiene cuatro grupos. Todavía hay cuatro bancos por grupo, eso no cambió. El aumento de 16 a 32 bancos permite que se abran más páginas consecutivamente. DDR5 también tiene la función de actualización de banco simultánea (SBRF), que le permite actualizar un banco por grupo en lugar de todos los bancos.

ECC en el chip (ODECC) es otra de las características críticas de la especificación DDR5, pero no debe confundirse con la ECC estándar. Los fabricantes recurren a nodos más pequeños para aumentar la densidad de los chips de memoria, y el trabajo de ECC en el chip es corregir posibles errores dentro de esos chips para mejorar la confiabilidad. Desafortunadamente, la protección se limita a las matrices de memoria dentro de los chips; los datos están solos una vez que se mueven fuera del DIMM.

ECC en el chip no ofrece ninguna protección para los datos en tránsito, razón por la cual ECC en el chip no es una implementación adecuada de ECC.

Se puede cuestionar la utilidad de ECC en el chip, ya que los errores son más frecuentes cuando los datos viajan por el bus de memoria. Además, ECC en el chip requiere una capacidad adicional para almacenar la paridad, lo que representa otro costo adicional para DDR5 (además del PMIC). ECC en el chip no es un reemplazo para la ECC estándar, pero los clientes utilizarán ambos de forma conjunta en un entorno de servidor o empresarial.

G.Skill Trident Z5 RGB DDR5-6000 C36

G.Skill Trident Z5 RGB DDR5-6000 C36 (Crédito de la imagen: Toms Hardware)

Los procesadores Intel de 12ª generación Alder Lake son los primeros chips de consumo en llegar con soporte para DDR5. Intel ha superado a AMD en este aspecto, por lo que emparejamos el procesador Core i9-12900K insignia con el kit de memoria G.Skills Trident Z5 DDR5-6000 32GB (F5-6000U3636E16GX2-TZ5RS). Es un kit de memoria de doble canal con dos módulos de memoria DDR5 de 16GB con diseño de rango único.

Por defecto, los módulos de memoria Trident Z5 RGB funcionan a DDR4-4800 a 1.1V con tiempos JEDEC (40-40-40). El perfil XMP 3.0 lleva rápidamente el Trident Z5 RGB a velocidad DDR5-6000 con tiempos configurados a 36-36-36-76 y el voltaje DRAM a 1.3V. Hay kits DDR5 más rápidos, pero Trident Z5 viene con una amplia capacidad de overclocking. No tuvimos ningún problema al empujarlo a velocidades de datos más altas para nuestras pruebas.

MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi: Hermanos de otra madre

MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi (Crédito de la imagen: Toms Hardware)

A lo largo de la evolución de DDR, hemos visto cómo algunos fabricantes ofrecen una combinación de soporte de memoria nueva y heredada en algunas placas base. En el pasado, no era inusual encontrar placas base que admitían tanto DDR como DDR2. Vimos las mismas tendencias con DDR2 y DDR3, e incluso DDR3 y DDR4. Sin embargo, no esperamos ver una placa base híbrida para DDR5 debido a la migración de las regulaciones de voltaje al DIMM. Simplemente es demasiado complejo para que ambas tecnologías vivan en armonía en una sola placa base.

Utilizamos la placa base MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi tanto en versiones DDR4 como DDR5. Son esencialmente las mismas placas base con ranuras de memoria diferentes, lo que nos permite compararlas directamente. Nos ayuda a eliminar o reducir al mínimo el delta de rendimiento en lugar de utilizar dos placas base diferentes de marcas o niveles de producto distintos.

La placa base MAG Z690 Tomahawk WiFi implementa la tecnología Memory Boost de MSI, compuesta por circuitos de memoria optimizados para suministrar señales de datos puras. Además, las placas base DDR4 y DDR5 ofrecen soporte para DDR4-5200 y DDR5-6400, respectivamente, lo cual es más que suficiente para nuestras necesidades.

Sistema de prueba y metodología

Para garantizar un campo de juego nivelado, tanto los módulos de memoria DDR4 como DDR4 deben funcionar en una configuración similar con densidad idéntica y un número igual de rangos de memoria.

Los módulos de memoria DDR4 de 16 GB modernos pueden tener diseños de un solo rango (1Rx8) o de doble rango (2Rx8) con chips de 16 gigabits y 8 gigabits, respectivamente. A diferencia de esto, los módulos de memoria DDR5 de 16 GB solo vienen en un diseño de un solo rango con chips de 16 gigabits. Por lo tanto, comparamos la memoria DDR5 de 32 GB de un solo rango (2×16 GB) con un kit de memoria DDR4 de 32 GB de un solo rango (2×16 GB) para una comparación directa.

En el lado de DDR4, utilizamos el kit de memoria Crucials Ballistix Max RGB DDR4-4000 de 32 GB (2×16 GB) con dos módulos de memoria DDR4 de 16 GB de un solo rango, por lo que no hay un mejor punto de comparación. Los módulos de memoria Ballistix Max RGB son adecuados para DDR4-4000 a 1.35V y tiempos de 18-19-19-39.

DDR5 vs DDR4 (Crédito de la imagen: Toms Hardware)

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