DDR5（ダブルデータレート5）は、ランダムアクセスメモリ（RAM）の次世代規格です。この新仕様は、既存のDDR4モジュールよりもはるかに高いパフォーマンスと低消費電力を実現するチップの実現を約束しています。しかし、これはデスクトップPCにとって何を意味するのでしょうか？これまでにわかっていることを見ていきましょう。
DDR5 RAMが必要な理由
AMDの第1世代Ryzenプロセッサの発売により、新たなコア戦争が勃発しました。AMDは、ミッドレンジではクアッドコア／8スレッド、ハイエンドでは8コア／16スレッドのCPUを、メインストリームPCユーザー向けに提供しました。これは、Intelが長年にわたり同価格帯で提供してきた価格のほぼ2倍に相当します。
AMDは第3世代Ryzenプロセッサでコア数をさらに50%増加させ、ミッドレンジでは6コア、ハイエンドでは12コアのチップを実現しました。Intelも自社製プロセッサのコア数増加で対抗せざるを得ませんでしたが、AMDほど積極的ではありませんでした。
わずか3年足らずで、ほとんどのゲーマーや一般的なPCユーザーが期待するコンピューターのコア数は4コアから3倍に増えました。つまり、AMDとIntelのコア競争にPCが追いつくためには、コアあたりのメモリ帯域幅も大幅に向上させる必要があるということです。
上記のMicronのグラフからわかるように、コアあたりの帯域幅は2000年代初頭から比較的安定しています。しかし、昨年からコアあたりの帯域幅は減少し始めています。
DDR5パフォーマンス
DDR5 設計は、第 1 世代 DDR4 モジュールの 2 倍の密度と 2 倍のパフォーマンスを備えて市場に登場する予定です。
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画像クレジット: David Schor / WikiChip
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DDR5-3200 RAMは、DDR4-3200と比較して帯域幅が1.36倍に増加します。ただし、DRAMチップは4800MT/sの帯域幅で出荷される見込みで、これはDDR4-3200 RAMの1.87倍に相当します。DDR5 RAM規格の公式上限は6400MT/sですが、一部の設計ではオーバークロックによってさらに向上できる可能性があります。
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| メモリタイプ | リリース年 | 帯域幅 | チャンネルあたりのピン数 | 電圧（V） | プリフェッチ |
|---|---|---|---|---|---|
| SDR | 1993 | 1.6 GB/秒 | 168 | 3.3 | 1n |
| DDR | 2000 | 3.2 GB/秒 | 184 | 2.5/2.6 | 2n |
| DDR2 | 2003 | 8.5 GB/秒 | 240 | 1.8 | 4n |
| DDR3 | 2007 | 17 GB/秒 | 240 | 1.35/1.5 | 8n |
| DDR4 | 2014 | 25.6 GB/秒 | 380 | 1.2 | 8n |
| DDR5 | 2019 | 32GB/秒 | 380 | 1.1 | 8/16n |
| HBM2 | 2016 | 307 GB/秒 | 2860 | 1.25/1.35 | 16n |
| GDDR6 | 2016 | 72 GB/秒 | 180 | 1.35 | 16n |
SK Hynixは、チップあたり16Gb（2GB）の容量を実現するDDR5モジュールの開発に取り組んでいます。同社は電圧を1.2Vから1.1Vに引き下げ、1Ynmプロセスの採用と相まって、同社のDDR4モジュールと比較して消費電力を削減しました。このモジュールは、ピンあたり最大6.4Gb/sのスループットを提供します。
DDR5 RAM のその他の利点としては、モジュールごとに 2 つの独立した 40 ビット チャネル、コマンド バス効率の向上、リフレッシュ スキームの改善、およびパフォーマンス向上のためのバンク グループの増加などがあります。
高帯域幅DDR5 RAMを実現する機能
Micron社によると、DDR5はDDR4と比較して完全に刷新されたアーキテクチャを採用し、帯域幅の拡大に重点を置いています。この帯域幅の拡大は、いくつかの重要な機能によって実現されています。最も重要なのは、DDR5のデータレートが3,200 MTpsから6,400 MTpsに向上することです。このデータレートの向上だけでも、将来登場する可能性のある、より多くのコアを搭載したプロセッサにも十分対応できるはずです。
新しいDDR5 RAM規格には、データ転送速度とは関係ないものの、全体的な帯域幅を向上できる新しいプロトコル機能も含まれています。例えば、DDR5 DIMMは2つの40ビット（32ビット+ECC）独立チャネルをサポートします。
DDR5 RAMの新しいデフォルトバースト長16（BL16）により、1回のバーストで、2つの独立したチャネルのうち1つ、またはDIMMの半分のみを使用して、一般的なCPUキャッシュラインサイズである64Bのデータにアクセスできます。この機能により、同時実行性が大幅に向上し、現在の8チャネルメモリシステムから16チャネルシステムへと実質的に移行できます。
DDR5は、DDR4と比較してバンクグループ（BG）の数を倍増させていますが、BGあたりのバンク数は同じままです。つまり、バンクの総数はDDR4の2倍になります。これにより、コントローラは同一バンク内での連続メモリアクセスに伴うパフォーマンスの低下を回避できます。これらの機能やその他の特徴は、DDR5がDDR4と比較してどれほど大きなアップグレードとなるかを物語っています。
2019年に出荷される最初のDDR5製品
2017年3月、DDR規格やその他のメモリおよびストレージ規格を開発している団体JEDECは、2018年にDDR5仕様をリリースすると発表しました。2018年11月、SK Hynixは世界初のDDR5準拠RAMモジュールを発表し、当初同社は2020年に発売すると述べていました。
しかし、その後SK Hynixは2019年末までにDDR5モジュールをリリースすると発表しました。SamsungとMicronも以前、DDR5メモリモジュールをリリースすると発表していましたが、それらは標準に完全に準拠していない可能性があります。
SK Hynixは、DDR5モジュールの販売が2020年にはRAM市場の25%、2021年には44%を占めると予測しています。モバイル市場とデータセンター市場では、DDR5 RAMの普及がさらに加速する可能性があります。スマートフォンメーカー（Samsungを含む）は、より高速なDDR5 LPDRAMで競合他社を凌駕しようとし、データセンターの顧客は増大し続ける帯域幅のニーズを満たそうとしています。一方、デスクトップPC向けのDDR5の正式な登場時期についてはまだ発表を待っていますが、これはAMDとIntelが主流のマザーボードでサポートを提供するかどうかにかかっているでしょう。残念ながら、どちらの企業からもDDR5対応の兆候はまだ見られません。
詳細: 最高のRAM
ルシアン・アルマスは、Tom's Hardware USの寄稿ライターです。ソフトウェア関連のニュースやプライバシーとセキュリティに関する問題を取り上げています。
