SK Hynix در حال آماده‌شدن برای تولید انبوه حافظه DDR5-8400 است

SK Hynix، شرکتی کره‌ای که در حوزه‌ی تولید حافظه‌ی رم فعالیت می‌کند، گفته است که طی سال جاری میلادی به تولید انبوه حافظه‌های رم DDR5-8400 روی خواهد آورد. 

به‌طور معمول یک یا دو بار در هر دهه، شرکت‌هایی که می‌توان از آن‌ها به‌عنوان رهبر بازار حافظه یاد کرد، فناوری‌های جدیدی را به این بازار تزریق می‌کنند. حافظه‌های جدید تولیدشده توسط شرکت‌های موردبحث فرکانس بالاتری دارند و تغییراتی مهم در سرعت پردازشی رایانه‌ها اعمال می‌کنند. هر نسل جدید از حافظه‌های رم با پیشوند DDR همراه می‌شود؛ امروزه حافظه‌‌های DDR4 به‌وفور در بازار موجود هستند، حافظه‌هایی که توانستند تغییراتی مهم نسبت‌به DDR3 در رایانه‌ها اعمال کنند. جدیدترین گزارش‌های منتشرشده نشان می‌دهند شرکت کره‌ای SK Hynix قصد دارد در همین راستا قدم بردارد و به‌زودی از جدیدترین نسل حافظه‌های رم پرده‌برداری کند.

بررسی‌ها نشان می‌دهد به‌طور معمول، نسل جدید بسیاری از قطعات سخت‌افزاری به‌کاررفته در رایانه‌های شخصی، تفاوت عمده‌ و چشم‌گیری با نسل پیشین ندارند. درواقع معمولا سخت‌افزار جدید از جوانبی به‌نسبت جزئی بهبود پیدا می‌کنند و روانه‌ی بازار می‌شوند؛ اما این موضوع به‌هیچ‌وجه درمورد حافظه‌های رم صدق نمی‌کند. حدودا ۶ سال از ورود رسمی حافظه‌های سری DDR4 به‌بازار می‌گذرد و با ورود حافظه‌ی DDR5، بدون‌شک DDR4 منسوخ خواهد شد. شرکت SK Hynix مدتی پیش به‌طور ضمنی این موضوع را اعلام کرد. این شرکت با انتشار مقاله‌ای روی وب‌سایت رسمی خود به مزیت‌های متعدد DDR5 اشاره کرد تا کم‌کم ذهن‌ها را برای مهاجرت از DDR4 به نسل جدید، آماده کند. SK Hynix در مقاله‌ی خود قابلیت‌های جالبی را برای DDR5 ذکر کرد که نشان می‌دهند این نسل از حافظه‌های رم قرار است تغییراتی درخوتوجه با خودش به‌همراه بیاورد. 

قطعا مهم‌ترین نکته درمورد حافظه‌ی DDR5 به سرعت پردازشی خام آن برمی‌گردد؛ براساس ادعای SK Hynix، نسل جدید حافظه‌های رم دارای سرعت ۸٬۴۰۰ مگاترنسفر‌بر‌ثانیه (MT/s) خواهد بود. در این سرعت پردازشی، هر کانال از لحاظ تئوری پهنای باندی معادل ۶۷/۲ گیگابیت‌بر‌ثانیه دارد که این میزان بسیار بیشتر از پهنای باند حافظه‌ی DDR4 است؛ آمار رسمی نشان می‌دهد هر کانال حافظه‌ی DDR4 از حداکثر پهنای باند ۲۵/۶ گیگابیت‌بر‌ثانیه بهره می‌برد. این موضوع نشان می‌دهد رم‌های دو کاناله‌ی معمولی DDR5 از پهنای باند بسیار عالی ۱۳۴ گیگابیت‌برثانیه بهره‌مند خواهند بود. همچنین رم‌های DDR5 چهار کاناله پهنای باند ۲۶۷ گیگابیت‌بر‌ثانیه و رم‌های هشت کاناله پهنای باند ۵۳۸ گیگابیت‌بر‌ثانیه خواهند داشت. البته فراموش نکنید که سرعت واقعی پردازش حافظه‌های یادشده در دنیای واقعی، به‌میزان حدودا ۳۰ درصد کمتر خواهد بود. بااین‌حال سرعت، تنها یکی از معیارهای مطرح‌شده درمورد DDR5 است. حافظه‌های DDR5 از جوانب دیگری نیز به فناوری‌های متعدد جدیدی مجهز خواهند بود.

افزایش چهار برابری تراکم ترانزیستورها باعث می‌شود حافظه‌های پرظرفیت، ارزان‌تر از قبل باشند. به‌علاوه، این موضوع امکان دستیابی به ظرفیت‌های بیشتر را نیز فراهم می‌کند. کم شدن ولتاژ عملیاتی و ولتاژ پیک تا پیک (VPP) باعث کاهش مصرف انرژی توسط حافظه‌های رم سری DDR5 خواهد شد. افزون بر این موارد، استفاده از فناوری‌های ECC (مخفف Error Correction Code، به‌معنای کد تصحیح خطا) و ECS (مخفف Error Check and Scrub، به‌معنی بررسی و از‌بین‌بردن خطا) روی Die، باعث می‌شود رم‌های جدید بهتر از قبل بتوانند خطاهای احتمالی را رفع کنند، بدین ترتیب رم‌های DDR5 قابل‌اتکاتر خواهند بود. 

 

 

^{*توجه داشته باشید که اعداد یادشده در مبنای واحد مگاترنسفر‌بر‌ثانیه (MT/s) هستند که فرکانس دقیق و واقعی را بیان نمی‌کند، اما واحدی مناسب است}

^{**عبارت «تراکم» در هر ماژول حافظه به تعداد تراشه‌هایی اشاره می‌کند که روی حافظه قرار گرفته‌اند. در رایانه‌های مختلف، به ماژول‌هایی با تعداد تراشه‌ی متفاوت، نیاز است. آن‌دسته از حافظه‌های رم که از فناوری ECC پشتیبانی می‌کنند، به‌طور معمول ۸ یا ۱۶ تراشه دارند}

هنگام بررسی اطلاعات حافظه‌های رم، باید به سه عدد کلیدی توجه کنید: شمار واحد‌های بانک، معیار Prefetch Length و در نهایت Burst Length. واحدهای بانک در حقیقت همان واحدهای ذخیره‌سازی داده‌ها به‌شمار می‌آیند. معیار Prefetch Length بیانگر این است که ساب‌سیستم حافظه در هر دور کاری، می‌تواند چه‌میزان داده استخراج کند. از طرفی معیار Burst Length مدت‌زمان استخراج هر دور از داده‌ها را توسط ساب‌سیستم، مشخص می‌کند.

نوعی محدودیت فنی در حافظه‌های رم وجود دارد که نمی‌گذارد ساب‌سیستم در هر دوره‌ی کاری، از یک واحد بانک به واحد دیگر جهش کند؛ بنابراین ساب‌سیستم باید در هر دوره، به‌صورت هم‌زمان در حد توانش به بانک‌های مختلف دسترسی پیدا کند. ساب‌سیستم برای عملی کردن این هدف باید سرعت استخراج داده از هر کدام از آن‌ها را کاهش دهد؛ موضوعی که باعث می‌شود فرایند کلی، در زمانی طولانی‌تر انجام بگیرد. در حافظه‌های DDR5 میزان Burst Length دو برابر حافظه‌های DDR4 است، بنابراین محدودیت زمانی موردبحث نیز دوبرابر می‌شود. اتفاقی که در نهایت می‌افتد این است که ساب‌سیستم می‌تواند به دو برابر بانک بیشتر دسترسی پیدا کند. این یعنی متعاقبا داده‌های قابل‌دسترس دو برابر می‌شوند و برای حمل آن‌ها به خارج از حافظه به Prefetch Length دو برابر بیشتر از قبل نیاز پیدا خواهید کرد. همان‌طور که در جدول بالا می‌بینید، میزان Prefetch Length در DDR5 نسبت‌به نسل فعلی، دو برابر خواهد شد. 

توضیحات یادشده در پاراگراف بالا، ممکن است پیچیده باشد، اما هنوز هم در مقایسه با اتفاقی که در واقعیت می‌افتد بسیار ساده است. درواقع آنچه که در واقعیت رخ می‌دهد، پیچیدگی بیشتری دارد که اشاره‌ی دقیق به آن، مقاله‌ای جداگانه می‌طلبد و از حوصله‌ی این مقاله خارج است. اما به‌طور کلی بدانید که دو برابر شدن اعداد سه معیار موردبحث باعث می‌شود DDR5 در عمل، تفاوتی چشم‌گیر با نسل فعلی حافظه‌های رم داشته باشد. ادعاهای مطرح‌شده نشان می‌دهند حافظه‌ی DDR5 در مقایسه با حافظه‌های DDR4 به‌میزان دو برابر سرعت بیشتری خواهند داشت. در کنار معیارهای موردبحث، اعمال بهبودهایی دیگر در کنار استفاده از لیتوگرافی ۱۰ نانومتری، مسیر DDR5 برای رسیدن به این هدف را هموارتر خواهند کرد. لازم است مجددا تأکید کنیم عبارت DDR5-8400 به این معنی نیست که حافظه‌ی DDR5 می‌تواند با فرکانس ۸٬۴۰۰ مگاهرتز فعالیت کند؛‌ اما در هر صورت این حافظه، قدرت پردازشی بیشتری خواهد داشت. 

براساس ادعای مطرح‌شده از سوی رسانه‌ی تک‌اسپات، شرکت SK Hynix قصد دارد در سال جاری میلادی، تولید انبوه حافظه‌های رم DDR5 را آغاز کند. ظاهرا SK Hynix پیش‌بینی کرده است حافظه‌های DDR5 بتوانند در سال ۲۰۲۱، ۲۲ درصد از سهم بازار حافظه‌های رم را به‌خود اختصاص دهند؛ همچنین احتمال می‌رود این میزان در سال ۲۰۲۲ به ۴۳ درصد برسد. گفته می‌شود معماری‌های ذن ۳ AMD و Sapphire Rapids اینتل توانایی پشتیبانی از حافظه‌ی DDR5 را خواهند داشت. پردازنده‌های مبتنی‌بر دو معماری موردبحث طی سال‌های آینده روانه‌ی بازار خواهند شد.