DDR5 是最新且最出色的内存标准,几乎在所有方面都比 DDR4 更出色。现在,Intel 和 AMD 的最新 CPU 都已经支持 DDR5,内存领域也已经开始进入一个新时代。
然而,这并不意味着 DDR4 已经过时。Intel 的 12 和 13 代 CPU 支持 DDR4,AMD 价格相对实惠的Ryzen 5000 CPU 也支持 DDR4,目前也还是预算有限,但寻求性价比的热门选择。
对于要新购和选择升级计算机设备的用户来说,需要面临在 DDR4 和 DDR5 之间做出选择。这不仅是价格和性能的问题,还取决于主板和 CPU 的类型。
什么是 DDR SDRAM
当人们说到 RAM 时,通常指的是同步动态随机存取存储器(SDRAM)。 SDRAM 的功能在于它同步 CPU 和内存之间的数据传输,充当了 CPU 和硬盘之间的一种「缓冲区」,让 CPU 能够快速访问和操作数据,而无需不断访问速度较慢的硬盘。
不要将 SDRAM 与 SRAM 混淆,SRAM 代表静态随机存取存储器,指的是用于 CPU 缓存的内存。
DDR 代表双倍数据速率。因此,DDR SDRAM 意味着每个时钟周期发生两次传输,是一种更新版本,基于相同 DDR 技术的新型 RAM。这就是为什么带有 DDR2、DDR3、DDR4 和 DDR5 等标签的原因 。每一代 DDR 都比上一代具有渐进式性能改进 。
对于大多数计算机而言,RAM 看起来像一条可以插入主板的卡片。尽管 RAM 的各个版本具有差不多的大小和形状,但它们并不兼容。
DDR4 vs. DDR5 内存:主要区别
DDR5 内存在物理上与现有的 DDR4 极为相似。与从 DDR3 过渡到 DDR4 时不同(240 引角增加到 288),新的 DDR5 与其前身相比,没有新增引脚数,它仍然保留了 288 引脚的布局,但引脚防呆缺口位置却略有不同。
两者之间真正的区别在于架构设计层面,DDR4 采用单个 64 位通道,而 DDR5 则具有两个独立的 32 位子(双)通道。传输长度也从 8 字节增加到了 16 字节。
下面我们详细介绍两者之间的关键区别:
外观和接口
每一代新的 DDR SDRAM 都比旧一代拥有更先进的功能和更好的性能。它们乍一看外观几乎相同,但实际上存在一些细微差别。例如,DDR4 比 DDR3 略厚。此外,在从 DDR3 到 DDR4 的迭代过程中,插槽防呆口趋向于靠近中间;在 DDR5 时代,虽然防呆口仍然略偏向一侧,但更接近中间了。
初始频率
DDR5 内存最大的优势之一是更高的频率。随着多核心处理器的不断推出和更新,内存频率升级变得至关重要。例如,Intel Core i9-13900K 共有 24 个核心,即使是相对低功率的 Core i5-13400 也有十个核心。未来,主流 PC 市场只会提供强大的 CPU,核心数量也会更多,因此提高内存频率是非常有必要的。
JEDEC(联合电子器件工程理事会)规定:DDR4 的数据速率(或频率)范围从 DDR4-1600 到DDR4-3200;对于 DDR5,规定的频率范围为 DDR5-3200 到 DDR5-6400。但可以肯定的是,DDR5-4800 将会成为初始基线,标准会随着时间的推移而不断拉高。DDR5 更高的频率成为了它比 DDR4 有更优秀带宽的原因。
单条内存最大容量
DDR5 标准带来的另一个好处是更高容量的内存。在 DDR4 时代,单条内存条的最大容量可达 32GB。基于支持 2DPC(每通道 2 个 DIMM)的主流主板,DDR4 平台上最常见的总内存容量限制为 128GB;而在 DDR5 时代,单条内存已经完全跨越到了一个新水平,可以达到 128GB。如果使用相同的 2DPC 主板进行比较,则总内存容量可达 512GB。
从 DDR 发展历史来看,DDR5 的容量限制也非常符合过去标准,每一代都比前一代提高了四倍以上。
工作电压
电源效率也是 DDR5 内存的主要亮点之一。从表面上看,DDR5 内存的工作电压为 1.1V,低于 DDR4 的 1.2V。但已经有 DDR4 内存可以扩展到 1.6V,可以肯定地说,DDR5 也将进一步增加到更高电压。随着对更快内存速度的市场需求增加,DDR5 的工作电压也将随之攀升。
值得指出的是,主板并不负责 DDR5 内存的电压调节。新内存具有电源管理 IC(PMIC)——主流模块为 5V,服务器级别 为 12V。PMIC 会使用主板上的 5V 输入并将其转换为可用电压。PMIC 具有许多优点,包括改进的电压调节、强大的信号和低电子噪音,这无疑是一项目好的改变。但它实际增加了内存的成本,这也是当前 DDR5 价格偏高的主要原因之一。
On-Die ECC
芯片内纠错码(On-Die ECC)是 DDR5 的新功能,旨在纠正 SDRAM 芯片中的位错误。随着 SDRAM 芯片通过缩小晶圆半导体工艺密度而增加,数据泄漏的可能性也会增加。有了芯片内纠错码,DDR5 可以通过修复芯片内部的错误来减轻这种风险,从而提高可靠性并降低缺陷率。
DDR4 vs. DDR5 内存:规格
前面已经介绍了内存标准的一些主要差异,让我们来总结一下 DDR3、DDR4 和 DDR5 之间的关键差异(基准规格):
基准属性 | DDR3 | DDR4 | DDR5 |
---|---|---|---|
发布日期 | 2007 年 | 2014 年 | 2021 年 |
时钟速率 | 800-2133MHz | 1600-3200Mhz | 3200-6400Mhz |
内存密度 | 最高 16GB | 最高 128GB | 最高 512GB |
最大 UDIMM 大小 | 8GB | 32GB | 128GB |
电压 | 1.5V | 1.2V | 1.1V |
延迟 | CL9-CL13 | CL14-CL19 | CL32-CL40 |
传输速率 | 6400MB/s | 12800MB/s | 44800MB/s |
最大数据速率 | 1.6Gbps | 3.2Gbps | 6.4Gbps |
电源管理 | 主板 | 主板 | DIMM PMIC |
DIMM 针脚 | 240 (R, LR, U); 204 (SODIMM) | 288 (R, LR, U); 260 (SODIMM) | 288 (R, LR, U); 260 (SODIMM) |
DDR4 vs. DDR5 内存:性能
在性能比较中,我们使用 Kingston 的 Fury Beast DDR5 内存与英特尔 Core i9-12900K 配合。英特尔的 Alder Lake-S 桌面 CPU 是首批支持 DDR5 且同时支持 DDR4 内存的消费级处理器,以方便直接比较 DDR4 和 DDR5。我们选择用 Gigabyte Z690 Aorus Pro DDR5 主板进行测试。
Kingston Fury Beast DDR5 内存模块默认以 DDR4-4800 在 1.1V 下,以 JEDEC 规定的时序 38-38-38 运行。但通过快速访问 Intel XMP 3.0,Fury Beast 可以提升到 DDR5-5200,时序为 CL40,电压为 1.35V。
基准 | Kingston Fury Beast 32GB(2X16) DDR5-5200 CL40 | ADATA XPG GAMMIX D30 32GB(2X16) DDR4-3600 CL18 |
---|---|---|
PCMark 10 | 12145 | 11628 |
Cinebench R23 | 27086 | 27,40 |
Blender – BMW | 87 | 88 |
Corona 1.3 – RT | 54 | 54 |
Handbrake x264, .mkv to .mp4 | 123 | 131 |
Handbrake x265, .mkv to .mp4 | 283 | 291 |
基准测试数据并不让人意外,两者之间的性能差异非常轻微。毕竟,这些是 CPU 基准测试,更多地依赖于 CPU 核心的原始计算能力。在游戏中,CPU 会承担不同的角色,DDR5 的性能优势会更明显。
DDR4 vs. DDR5 内存:兼容性
- 由于英特尔继续在第 12 代和第 13 代 CPU 中支持 DDR4,因此 DDR4 具有出人意料的良好兼容性;DDR4 也与旧版 Ryzen 5000 CPU 兼容。
- 目前,仅有英特尔第 12 代和第 13 代 CPU 以及 AMD Ryzen 7000 支持 DDR5 内存,而且 Ryzen 7000 仅支持 DDR5。
DDR4 和 DDR5 在物理和电子上是不同的,虽然英特尔第 12 代和 13 代 CPU 支持 DDR4 和 DDR5,但 LGA 1700 主板只能选择使用其中的一种。也就是说,要么选 DDR5 要么用 DDR4。
主板决定了兼容的内存类型,如果您正在组装一台新电脑,检查这一点非常重要。
DDR4 与 DDR5 内存:应该如何选择
我们已经看到了 DDR4 和 DDR5 内存之间的主要差别,现在最重要的问题是:我们在组装 PC 时该选择购买哪种内存?这个问题其实主要取决于预算、想用什么样的 CPU,以及这台设备的主要用途。
由于 LGA 1700 主板只支持选项其中一种内存标准使用,如果有足够的预算并且确实需要额外的性能,那么放弃 DDR4 转而使用 DDR5 才有意义。
DDR5 的价格目前显著偏高,如果用它,将多付出一些入门费用。
如果预算有限且想要组装 12/13 代英特尔 CPU,建议选择一款有相对较高频率的 DDR4 内存,这样跟低档 DDR5 也大差不差;如果是组装用于高帧率游戏或者视频工作流的高端用途,DDR5 可以帮助提高帧率和生产力,出血购入还是值得的。
DDR4 也有一个很强的优势,它与旧版 Ryzen 5000 芯片兼容,这意味着不仅可以节省内存的钱,还可以在 CPU 和主板费用上也省下一笔。
一般来说,DDR5 对于主要以高帧率游戏或图形工作站需求,并有大把预算的用户来说是值得的;对于其他用户而言,DDR4 完全够用,而且它的总体拥有成本要低很多。
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