DDR4和DDR5內(nèi)存有哪些區(qū)別? DDR4和DDR5用途選購技巧

DDR5 是最新且最出色的內(nèi)存標準,幾乎在所有方面都比 DDR4 更出色?,F(xiàn)在,Intel 和 AMD 的最新 CPU 都已經(jīng)支持 DDR5,內(nèi)存領(lǐng)域也已經(jīng)開始進入一個新時代。
然而,這并不意味著 DDR4 已經(jīng)過時。Intel 的 12 和 13 代 CPU 支持 DDR4,AMD 價格相對實惠的Ryzen 5000 CPU 也支持 DDR4,目前也還是預(yù)算有限,但尋求性價比的熱門選擇。
對于要新購和選擇升級計算機設(shè)備的用戶來說,需要面臨在 DDR4 和 DDR5 之間做出選擇。這不僅是價格和性能的問題,還取決于主板和 CPU 的類型。
什么是 DDR SDRAM
當人們說到 RAM 時,通常指的是同步動態(tài)隨機存取存儲器(SDRAM)。 SDRAM 的功能在于它同步 CPU 和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸,充當了 CPU 和硬盤之間的一種「緩沖區(qū)」,讓 CPU 能夠快速訪問和操作數(shù)據(jù),而無需不斷訪問速度較慢的硬盤。
不要將 SDRAM 與 SRAM 混淆,SRAM 代表靜態(tài)隨機存取存儲器,指的是用于 CPU 緩存的內(nèi)存。
DDR 代表雙倍數(shù)據(jù)速率。因此,DDR SDRAM 意味著每個時鐘周期發(fā)生兩次傳輸,是一種更新版本,基于相同 DDR 技術(shù)的新型 RAM。這就是為什么帶有 DDR2、DDR3、DDR4 和 DDR5 等標簽的原因 。每一代 DDR 都比上一代具有漸進式性能改進 。
對于大多數(shù)計算機而言,RAM 看起來像一條可以插入主板的卡片。盡管 RAM 的各個版本具有差不多的大小和形狀,但它們并不兼容。
DDR4 vs. DDR5 內(nèi)存:主要區(qū)別
DDR5 內(nèi)存在物理上與現(xiàn)有的 DDR4 極為相似。與從 DDR3 過渡到 DDR4 時不同(240 引角增加到 288),新的 DDR5 與其前身相比,沒有新增引腳數(shù),它仍然保留了 288 引腳的布局,但引腳防呆缺口位置卻略有不同。
兩者之間真正的區(qū)別在于架構(gòu)設(shè)計層面,DDR4 采用單個 64 位通道,而 DDR5 則具有兩個獨立的 32 位子(雙)通道。傳輸長度也從 8 字節(jié)增加到了 16 字節(jié)。
下面我們詳細介紹兩者之間的關(guān)鍵區(qū)別:
外觀和接口
每一代新的 DDR SDRAM 都比舊一代擁有更先進的功能和更好的性能。它們乍一看外觀幾乎相同,但實際上存在一些細微差別。例如,DDR4 比 DDR3 略厚。此外,在從 DDR3 到 DDR4 的迭代過程中,插槽防呆口趨向于靠近中間;在 DDR5 時代,雖然防呆口仍然略偏向一側(cè),但更接近中間了。
初始頻率
DDR5 內(nèi)存最大的優(yōu)勢之一是更高的頻率。隨著多核心處理器的不斷推出和更新,內(nèi)存頻率升級變得至關(guān)重要。例如,Intel Core i9-13900K 共有 24 個核心,即使是相對低功率的 Core i5-13400 也有十個核心。未來,主流 PC 市場只會提供強大的 CPU,核心數(shù)量也會更多,因此提高內(nèi)存頻率是非常有必要的。
JEDEC(聯(lián)合電子器件工程理事會)規(guī)定:DDR4 的數(shù)據(jù)速率(或頻率)范圍從 DDR4-1600 到DDR4-3200;對于 DDR5,規(guī)定的頻率范圍為 DDR5-3200 到 DDR5-6400。但可以肯定的是,DDR5-4800 將會成為初始基線,標準會隨著時間的推移而不斷拉高。DDR5 更高的頻率成為了它比 DDR4 有更優(yōu)秀帶寬的原因。
單條內(nèi)存最大容量
DDR5 標準帶來的另一個好處是更高容量的內(nèi)存。在 DDR4 時代,單條內(nèi)存條的最大容量可達 32GB?;谥С?2DPC(每通道 2 個 DIMM)的主流主板,DDR4 平臺上最常見的總內(nèi)存容量限制為 128GB;而在 DDR5 時代,單條內(nèi)存已經(jīng)完全跨越到了一個新水平,可以達到 128GB。如果使用相同的 2DPC 主板進行比較,則總內(nèi)存容量可達 512GB。
從 DDR 發(fā)展歷史來看,DDR5 的容量限制也非常符合過去標準,每一代都比前一代提高了四倍以上。
工作電壓
電源效率也是 DDR5 內(nèi)存的主要亮點之一。從表面上看,DDR5 內(nèi)存的工作電壓為 1.1V,低于 DDR4 的 1.2V。但已經(jīng)有 DDR4 內(nèi)存可以擴展到 1.6V,可以肯定地說,DDR5 也將進一步增加到更高電壓。隨著對更快內(nèi)存速度的市場需求增加,DDR5 的工作電壓也將隨之攀升。
值得指出的是,主板并不負責(zé) DDR5 內(nèi)存的電壓調(diào)節(jié)。新內(nèi)存具有電源管理 IC(PMIC)——主流模塊為 5V,服務(wù)器級別 為 12V。PMIC 會使用主板上的 5V 輸入并將其轉(zhuǎn)換為可用電壓。PMIC 具有許多優(yōu)點,包括改進的電壓調(diào)節(jié)、強大的信號和低電子噪音,這無疑是一項目好的改變。但它實際增加了內(nèi)存的成本,這也是當前 DDR5 價格偏高的主要原因之一。
On-Die ECC
芯片內(nèi)糾錯碼(On-Die ECC)是 DDR5 的新功能,旨在糾正 SDRAM 芯片中的位錯誤。隨著 SDRAM 芯片通過縮小晶圓半導(dǎo)體工藝密度而增加,數(shù)據(jù)泄漏的可能性也會增加。有了芯片內(nèi)糾錯碼,DDR5 可以通過修復(fù)芯片內(nèi)部的錯誤來減輕這種風(fēng)險,從而提高可靠性并降低缺陷率。
DDR4 vs. DDR5 內(nèi)存:規(guī)格
前面已經(jīng)介紹了內(nèi)存標準的一些主要差異,讓我們來總結(jié)一下 DDR3、DDR4 和 DDR5 之間的關(guān)鍵差異(基準規(guī)格):
基準屬性 | DDR3 | DDR4 | DDR5 |
---|---|---|---|
發(fā)布日期 | 2007 年 | 2014 年 | 2021 年 |
時鐘速率 | 800-2133MHz | 1600-3200Mhz | 3200-6400Mhz |
內(nèi)存密度 | 最高 16GB | 最高 128GB | 最高 512GB |
最大 UDIMM 大小 | 8GB | 32GB | 128GB |
電壓 | 1.5V | 1.2V | 1.1V |
延遲 | CL9-CL13 | CL14-CL19 | CL32-CL40 |
傳輸速率 | 6400MB/s | 12800MB/s | 44800MB/s |
最大數(shù)據(jù)速率 | 1.6Gbps | 3.2Gbps | 6.4Gbps |
電源管理 | 主板 | 主板 | DIMM PMIC |
DIMM 針腳 | 240 (R, LR, U); 204 (SODIMM) | 288 (R, LR, U); 260 (SODIMM) | 288 (R, LR, U); 260 (SODIMM) |
DDR4 vs. DDR5 內(nèi)存:性能
在性能比較中,我們使用 Kingston 的 Fury Beast DDR5 內(nèi)存與英特爾 Core i9-12900K 配合。英特爾的 Alder Lake-S 桌面 CPU 是首批支持 DDR5 且同時支持 DDR4 內(nèi)存的消費級處理器,以方便直接比較 DDR4 和 DDR5。我們選擇用 Gigabyte Z690 Aorus Pro DDR5 主板進行測試。
Kingston Fury Beast DDR5 內(nèi)存模塊默認以 DDR4-4800 在 1.1V 下,以 JEDEC 規(guī)定的時序 38-38-38 運行。但通過快速訪問 Intel XMP 3.0,F(xiàn)ury Beast 可以提升到 DDR5-5200,時序為 CL40,電壓為 1.35V。
基準 | 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 |
基準測試數(shù)據(jù)并不讓人意外,兩者之間的性能差異非常輕微。畢竟,這些是 CPU 基準測試,更多地依賴于 CPU 核心的原始計算能力。在游戲中,CPU 會承擔不同的角色,DDR5 的性能優(yōu)勢會更明顯。
DDR4 vs. DDR5 內(nèi)存:兼容性
- 由于英特爾繼續(xù)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 也與舊版 Ryzen 5000 CPU 兼容。
- 目前,僅有英特爾第 12 代和第 13 代 CPU 以及 AMD Ryzen 7000 支持 DDR5 內(nèi)存,而且 Ryzen 7000 僅支持 DDR5。
DDR4 和 DDR5 在物理和電子上是不同的,雖然英特爾第 12 代和 13 代 CPU 支持 DDR4 和 DDR5,但 LGA 1700 主板只能選擇使用其中的一種。也就是說,要么選 DDR5 要么用 DDR4。
主板決定了兼容的內(nèi)存類型,如果您正在組裝一臺新電腦,檢查這一點非常重要。
DDR4 與 DDR5 內(nèi)存:應(yīng)該如何選擇
我們已經(jīng)看到了 DDR4 和 DDR5 內(nèi)存之間的主要差別,現(xiàn)在最重要的問題是:我們在組裝 PC 時該選擇購買哪種內(nèi)存?這個問題其實主要取決于預(yù)算、想用什么樣的 CPU,以及這臺設(shè)備的主要用途。
由于 LGA 1700 主板只支持選項其中一種內(nèi)存標準使用,如果有足夠的預(yù)算并且確實需要額外的性能,那么放棄 DDR4 轉(zhuǎn)而使用 DDR5 才有意義。
DDR5 的價格目前顯著偏高,如果用它,將多付出一些入門費用。
如果預(yù)算有限且想要組裝 12/13 代英特爾 CPU,建議選擇一款有相對較高頻率的 DDR4 內(nèi)存,這樣跟低檔 DDR5 也大差不差;如果是組裝用于高幀率游戲或者視頻工作流的高端用途,DDR5 可以幫助提高幀率和生產(chǎn)力,出血購入還是值得的。
DDR4 也有一個很強的優(yōu)勢,它與舊版 Ryzen 5000 芯片兼容,這意味著不僅可以節(jié)省內(nèi)存的錢,還可以在 CPU 和主板費用上也省下一筆。
一般來說,DDR5 對于主要以高幀率游戲或圖形工作站需求,并有大把預(yù)算的用戶來說是值得的;對于其他用戶而言,DDR4 完全夠用,而且它的總體擁有成本要低很多。
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