تفاوت DDR5 با DDR4؛ مقایسه و بررسی فرق های اساسی DDR5 و DDR4

اگر قصد خرید یک کامپیوتر جدید با سخت افزارهای بروز را داشته باشید، ممکن است میان حافظه‌های DDR5 و DDR4 دچار تردید شوید. اما تفاوت ماژول‌های حافظه رم DDR5 با DDR4 در چه چیزی است و کدام نسل بهتر می‌تواند نیازهای شما را برآورده کند. مقایسه استاندارد حافظه رم DDR5 و DDR4 در ژوانابخوانید.

بدیهی است DDR5 به عنوان یک نسل جدیدتر با بهبودهایی همراه است اما برخی از آنها چشمگیر و برخی دیگر جزئی هستند. بنابراین باید تفاوت DDR4 و DDR5 را به خوبی بدانید تا بتوانید یک خرید درست داشته باشید. همچنین شما ممکن است بخواهید بدانید کارایی یا سرعت DDR5 چقدر بهتر از DDR4 است و ارزش ارتقا را دارد یا نه.

فرق DDR5 و DDR4 چیست؟

اندازه فیزیکی ماژول‌های حافظه رم DDR5 مشابه DDR4 است و از این نظر تفاوتی ندارند. حتی تعداد پایه یا پین‌های ماژول‌های حافظه DDR5 نسبت به DDR4 بدون تغییر و همان ۲۸۸ عدد باقی مانده است. البته چیدمان پین‌های DDR5 در مقایسه با DDR4 قدری متفاوت بوده و بریدگی میانی هم کمی جابجا شده است. لذا امکان نصب اشتباهی DDR5 روی شکاف های DDR4 مادربرد وجود ندارد.

تفاوت اصلی DDR5 با DDR4 به معماری آن باز می‌گردد و این دو تفاوت‌های اساسی و مهمی دارند. برای نمونه ماژول‌های حافظه DDR4 یک کانال ۶۴ بیتی دارند اما در DDR5 از دو کانال ۳۲ بیتی مجزا استفاده شده است. همچنین Burst length از ۸ به ۱۶ بیت افزایش یافته است. در ادامه این نوشتار نگاه دقیق‌تری به تفاوت‌ها و تغییرات DDR5 نسبت به DDR4 خواهیم انداخت.

تفاوت پهنای باند و ظرفیت ماژول‌های DDR5 با DDR4

همه ما همواره از پهنای باند حافظه بالاتر استقبال می‌کنیم و یکی از بزرگ‌ترین مزایای ماژول‌های حافظه DDR5 ارائه پهنای باند حافظه بالاتر است. از آنجایی که تعداد هسته‌های پردازشی پردازنده‌های دسکتاپ به اعدادی چون ۱۶ عدد رسیده و از این هم بیشتر خواهد شد، پهنای باند حافظه بالاتر مکمل آنها در دستیابی به سرعت بیشتر خواهد بود.

پیش از آنکه وارد مقایسه پهنای باند DDR5 با DDR4 شویم، بهتر است اول نگاهی بیندازیم به مفهوم نرخ داده و نرخ ساعت در ماژول‌های حافظه رم.

سرعت تراشه‌های حافظه رم SDRAM معمولاً با نرخ داده و نرخ ساعت بیان می‌شود و هرچه که بالاتر باشد بیانگر سرعت بیشتر حافظه است. نرخ داده حافظه‌های رم با یکای مگاترانسفر در ثانیه (MT/s) بیان می‌شود که هنگام خرید یک کیت حافظه رم کمتر با آن روبرو می‌شویم.

در عوض برای بیان سرعت یک کیت حافظه رم از یکای مگاهرتز استفاده می‌شود که برای همه ما ملموس‌تر است. می دانیم هر «مگا» یک میلیون واحد است، بنابراین یک مگاهرتز فرکانس موثر (DDR) در بیان نرخ داده برابر با یک میلیون ترانسفر یا جابجایی در ثانیه است.

در همین رابطه بخوانید:

–  همه چیز درباره حافظه‌های DDR؛ تشریح فرکانس، تأخیر و تایمینگ رم
–  اولین مقایسه حافظه‌های DDR4 با DDR5 بر روی پردازنده‌های نسل دوازدهمی اینتل

حالا که به طور خلاصه با مفهوم نرخ داده آشنا شده‌اید، بهتر است بدانید این مقدار به دلیل امکان جابجایی داده‌ها در هر دو لبه بالا و پایین رونده یک سیگنال ساعت، دو برابر می‌شود و به همین دلیل Double Data Rate (DDR) خوانده می‌شود. بنابراین فرکانس مؤثر ماژول‌های حافظه DDR دو برابر فرکانس پایه آنها است.

طبق آنچه که اشاره شد فرکانس موثر یا اسمی ماژول های حافظه رم (مگاهرتز) برابر با نرخ داده (MT/s) آنها است و یک ماژول ۴۸۰۰ مگاهرتزی دارای نرخ جابجایی داده ۴۸۰۰MT/s است.

مطابق مشخصات مرجع JEDEC و بدون در نظر گرفتن ماژول‌های اورکلاک شده، نرخ داده DDR4 بین DDR4-1600 تا DDR4-3200 بود. اما این مقدار برای DDR5 با افزایش چشمگیر همراه بوده و بین DDR5-3200 تا DDR5-6400 است. با این حال شاهد عرضه ماژول‌های حافظه اورکلاک شده در بازه ۴۸۰۰ تا ۸۴۰۰ مگاهرتز خواهیم بود.

طبق آنچه که اشاره شد سرعت کُندترین حافظه‌های رم DDR5 بیشتر از DDR4 است و دیگر کیت‌های حافظه ۶۰۰۰ مگاهرتزی یک امر معمول هستند. این افزایش فرکانس یا نرخ داده ارتباط مستقیمی با پهنای باند حافظه دارد و ماژول‌های حافظه DDR5 پهنای باند بسیار بیشتری نسبت به DDR4 تأمین می‌کنند.

تفاوت مهم دیگر استاندارد DDR5 با DDR4 به حجم حافظه مربوط می‌شود. در حالی که ماژول‌های حافظه DDR4 حداکثر از پکیج‌های حافظه ۱۶ گیگابیتی ساخته می‌شدند، در ماژول‌های DDR5 از پکیج‌هایی با ظرفیت تا ۶۴ گیگابیت هم می‌توان استفاده کرد. به همین دلیل یک ماژول حافظه رم DDR5 به تنهایی می‌تواند ۱۲۸ گیگابایت حجم داشته باشد.

در حال حاضر بیشتر کیت‌های حافظه DDR5 بازار از ماژول‌های نهایتاً ۳۲ گیگابایتی تشکیل شده‌اند اما در آینده شاهد ماژول‌های بسیار پرظرفیت‌تر نیز خواهیم بود.

تفاوت ولتاژ ماژول‌های حافظه DDR5 با DDR4

یکی دیگر از تفاوت‌های کلیدی نسل DDR5 با DDR4 کاهش ولتاژ و افزایش راندمان انرژی است. در حالی که ولتاژ استاندارد در ماژول‌های حافظه DDR4 به میزان ۱٫۲ ولت بود، این مقدار در نسل DDR5 به ۱٫۱ ولت کاهش یافته است. البته ماژول‌های حافظه اورکلاک شده می‌توانند ولتاژ بالاتری داشته باشند.

خوشبختانه به لطف تغییرات بنیادین معماری، شاهد ماژول‌های DDR5 با فرکانس ۶۸۰۰ مگاهرتز و ولتاژ ۱٫۳۵ ولت هستیم که در نسل DDR4 به هیچ عنوان ممکن نبود. برای نمونه یک ماژول ۴۱۳۳ مگاهرتزی DDR4 دارای ولتاژ نسبتاً بالا ۱٫۴۰ ولت بود.

راندمان انرژی بالاتر ماژول‌های حافظه DDR5 افزون بر کمک به کاهش مصرف انرژی و گرما، امکان پایداری در فرکانس‌های بسیار بالا را هم ممکن کرده است.

بد نیست اشاره کنیم در ماژول‌های حافظه رم DDR5 بخش رگلاتور ولتاژ از مادربرد به خود ماژول‌ها منتقل شده است تا عملکرد بهینه‌تری داشته باشند. در نسل DDR5 ولتاژ ۵ ولت از سوی مادربرد ارائه می‌شود که توسط قطعات الکترونیکی موجود بر روی خود ماژول‌ها به ولتاژ مورد نیاز تبدیل خواهد شد.

انتقال تراشه مدیریت مصرف انرژی (PMIC) از مادربرد به خود ماژول‌های حافظه رم DDR5 مزایایی چون بهبود رگولاسیون ولتاژ، سیگنال های قوی‌تر و کاهش نویز دارد که روی هم رفته ساخت ماژول‌های حافظه سریع‌تر را دست یافتنی کرده است.

لازم به ذکر است ماژول‌های حافظه DDR5 دارای چندین ریل ولتاژ مختلف شامل VDD، VDDQ و VPP با ولتاژهای به ترتیب ۱٫۱ ولت، ۱٫۱ ولت و ۱٫۸ ولت هستند.

تفاوت CAS Latency حافظه رم DDR5 با DDR4

در صورتی که تنها به مقایسه اسمی DDR5 با DDR4 بپردازید، ممکن است شما هم دچار این اشتباه شوید که DDR5 کُندتر از DDR4 است و بهتر نیست. در حالی که تایمینگ ها و CAS Latency ماژول‌های حافظه DDR5 تقریباً اغلب مواقع بیشتر از DDR4 است، اما این به معنای کُندتر بودن آنها است.

به طور خلاصه می‌توان گفت معمولاً CAS Latency (CL) رم یا تأخیر غلط انداز است و باعث سوء گیری می‌شود. به همین دلیل کمی به تشریح آن می‌پردازیم.

به بیان ساده می‌توان گفت Latency یا تأخیر فاصله میان درخواست داده‌ها تا زمان دسترسی به آنها است. با این حال تأخیر بر اساس سیکل بیان می‌شود اما یکای واقعی آن نانو ثانیه است. برای نمونه یک ماژول حافظه DDR4 3200-CL22 دارای تأخیر ۱۳٫۷۵ نانو ثانیه اما CAS Latency 22 سیکل است.

مهم‌تر اینکه CAS Latency تنها یکی از پارامترها در تعیین تأخیر نهایی است و به همان اندازه سرعت (فرکانس) حافظه رم تأثیر گذار است. بنابراین یک ماژول حافظه رم با فرکانس و CL بالاتر لزوماً کُندتر از یک ماژول با فرکانس و CAS Latency پایین‌تر نیست.

هرچند CAS Latency پایین‌تر بهتر است، اما در نسل DDR5 فرکانس بالاتر باعث می‌شود عملکرد نهایی بهتر باشد و ماژول‌های حافظه DDR5 پهنای باند و سرعت بیشتری نسبت به  DDR4 داشته باشند.

از آنجایی که در ماژول‌های حافظه رم DDR5 فرکانس به طرز چشمگیری افزایش یافته است، Latency نهایی آنها تا حد زیادی نزدیک به هم بوده و چندان متفاوت نیست. برای نمونه میزان تأخیر یک ماژول DDR4 3200-CL22 برابر با ۱۳٫۷۵ نانو  ثانیه اما برای یک ماژل DDR5 4800-CL34 برابر با ۱۴٫۱۷ نانو ثانیه است.

همچنین باید در نظر داشت به مرور میزان تأخیر ماژول‌های حافظه رم DDR5 در حال کاهش است و با بلوغ هرچه بیشتر این فناوری شاهد بهبود تاخیر خواهیم بود. بنابراین نباید تایمینگ های DDR5 شما را به اشتباه بیندازد.

قابلیت‌های جدید DDR5

یکی از قابلیت‌های جدید تعریف شده در استاندارد DDR5 پشتیبانی از تصحیح خطا ODECC یا در سطح خود تراشه حافظه است. این قابلیت را نباید با تصحیح خطا استاندارد اشتباه گرفت.

به طور خلاصه می‌توان گفت ODECC قابلیتی است که احتمال بروز خطا و خرابی داده‌ها به دلیل افزایش چگالی تراشه‌های حافظه یا تولید با فناوری‌های ساخت کوچک‌تر را کاهش می‌دهد. این قابلیت تنها به تصحیح خطا در سطح خود ماژول حافظه محدود می‌شود و فراتر از آن را تضمین نمی‌کند. بنابراین با تصحیح خطا یا ECC استاندارد متفاوت است.

قابلیت جدید دیگر استفاده از نسل سوم از فناوری XMP اینتل است. حالا فناوری XMP 3.0 قادر به نگه داری پنج پروفایل XMP مختلف است که کاربران می‌توانند دو پروفایل XMP را سفارشی سازی و بر روی تراشه SPD خود ماژول ذخیره کنند. برای نمونه می‌توان یک پروفایل اورکلاک شده برای کارایی بالا و یک پروفایل استاندارد برای افزایش پایداری و کاهش دما تعریف کرد.

اگر شما هم این پرسش را دارید که کدام مادربردها و پردازنده‌ها از حافظه رم DDR5 پشتیبانی می‌کنند؟ باید بگوییم در زمان نگارش این نوشتار تنها پردازنده‌های دسکتاپ نسل دوازدهمی اینتل یا Alder Lake از ماژول‌های حافظه رم DDR5 پشتیبانی می‌کنند، با این حال خیلی زود پردازنده‌های AMD Ryzen 7000 هم از راه می‌رسند که گفته می‌شود فقط از حافظه رم DDR5 پشتیبانی می‌کنند. بنابراین به نظر می‌رسد آینده از آن DDR5 باشد که با توجه به مزایایی متعددی که نسبت به DDR4 دارد، اتفاق خوبی است.

تفاوت و مقایسه کارایی DDR5 با DDR4

بررسی‌های پرشمار انجام شده بر روی کیت‌های حافظه DDR5 و مقایسه آنها با DDR4 به خوبی نشان از افزایش پهنای باند و سرعت است. با این حال مزیت ماژول‌های حافظه DDR5 در مقایسه با DDR4 لزوماً در اعداد و ارقام خلاصه نمی‌شود و این نسل برتری‌های غیرقابل چشم پوشی دارد.

ممکن است در بنچمارک های مصنوعی یا بازی‌ها برتری DDR5 نسبت به DDR4 خیلی به چشم نیاید اما هنوز هم پهنای باند و سرعت DDR5 در مقابل DDR4 کاملاً چشمگیر و برجسته است. با این حال اینکه مزایای DDR5 کجا خود را نشان می‌دهد کاملاً به سناریو بستگی دارد.

جمع بندی و سخن پایانی

برای خوره‌های سخت افزار و گیمرهایی که همواره خواهان جدیدترین فناوری‌های بازار هستند، DDR5 یک تکه طلایی است و نمی‌توان آن را از دست داد. فناوری DDR5 در مقایسه با DDR4 یک انتخاب برتر با مزایا و پیشرفت‌های متعدد است که انتظار می‌رود به مرور بهتر، ارزان‌تر و سریع‌تر شود.

در همین رابطه بخوانید:

–  راهنمای جامع ارتقای رم لپ تاپ (+ آموزش تصویری)

همچنین می دانیم اینتل و AMD حساب ویژه‌ای روی این فناوری باز کرده‌اند و در نهایت آینده از آن DDR5 خواهد بود. در صورتی که در حال خرید یک سیستم جدید یا ارتقای سیستم خود هستید و مشکل بودجه ندارید، مطمئناً خرید یک کیت حافظه رم و البته مادربرد سازگار با DDR5 انتخاب بهتری خواهد بود. در حقیقت پلتفرم‌های جدید و بروز همگی بر پایه DDR5 خواهند بود و DDR4 رو به فراموشی است.

اگر به حجم بالایی حافظه رم نیاز دارید، DDR5 انتخاب برتر است.

سؤال های متداول درباره فرق DDR5 و DDR4

در ادامه به پاسخ به سوال های رایج و پرتکرار درباره تفاوت و مقایسه رم DDR4 با DDR5 به طور خللاصه پرداخته ایم.

حافظه رم DDR5 بهتر است یا DDR4؟
حافظه DDR5 در مقایسه با DDR4 نسل بهتر، بهینه‌تر، سریع‌تر و با پهنای باند بالاتر است و برتری دارد. با این حال در سناریوهای مختلفی ممکن است مزایای DDR5 چشمگیر نباشد.

تأخیر DDR5 نسبت به DDR4 چقدر بدتر است؟
تأخیر نهایی DDR5 تقریباً مشابه DDR4 است و کُندتر نیست و فرکانس و پهنای باند بالاتری هم دارد.

رم DDR5 روی DDR4 نصب می‌شود؟
خیر، امکان نصب ماژول‌های DDR5 روی مادربردهای DDR4 وجود ندارد.

چرا DDR5 گران‌تر از DDR4 است؟
فناوری‌های جدید معمولاً قیمت بالایی دارند و DDR5 هم از این قاعده مستثنا نیست. همچنین تولید با فناوری‌های ساخت جدیدتر از DDR4 و محدودیت‌های این فناوری‌ها موجب افزایش هزینه ساخت شده است.

تفاوت DDR5 با GDDR5 چیپست؟
GDDR5 و DDR5 یکی نیستند و نباید آنها را با هم اشتباه گرفت. GDDR5 مخصوص پردازنده گرافیکی بوده و بیشتر به DDR3 نزدیک است.

تفاوت ظاهری DDR5 و DDR4 در چیست؟

تنها تفاوت ظاهری مشهود DDR4 با DDR5 به تفاوت جزئی محل بریدگی میانی مربوط می‌شود. همچنین در DDR5 خبری از مقاومت های نزدیک به پین‌های طلایی و امکان کنده شدن اتفاقی آنها نیست.

کدام پردازنده‌ها از DDR5 پشتیبانی می‌کنند؟
در زمان نگارش این نوشتار فقط پردازنده‌های Core نسل دوازدهمی اینتل و پردازنده‌های لپ تاپ سری AMD Ryzen 6000 از حافظه رم DDR5 پشتیبانی می‌کنند.

معایب DDR5 چیست؟
تنها عیب ماژول‌های حافظه رم DDR5 در مقایسه با DDR4 قیمت بالاتر آنها است. همچنین باید توجه داشت DDR5 توسط مادربردهای قدیمی پشتیبانی نمی‌شود.

باورهای غلط درباره DDR5  کدام است؟
برخلاف باورهای غلط رایج، تاخیر DDR5 بدتر از DDR4 نیست و کافی است یک کیت حافظه خوب انتخاب کرده باشید. بنابراین DDR5 برای گیمینگ بدتر نیست.

در پایان اگر درباره تفاوت ها یا فرق های DDR5 و DDR4 نظر یا سوالی دارید، لطفا در بخش نظرات مطرح کنید.