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Memoria RAM DDR5: características y novedades vs RAM DDR4

Las memorias DDR4 llevan ya años siendo prácticamente la única opción usada en el mercado. Ya están asentadas, hay una gran variedad de opciones y la situación de precios actual es aceptable. Pero la tecnología evoluciona y el momento del cambio a DDR5 está cada vez más cerca. ¿Qué características harán a estas futuras RAM mejores que DDR4? ¿Hasta qué punto llegarán las mejoras? Daremos respuesta a estas y muchas más preguntas en este artículo, así que no dudes quedarte a leer. ¡Empezamos!

Hasta el momento, la noticia clave en el desarrollo de DDR5 fue la presentación de sus especificaciones oficiales, en julio de este año. Estas definen los aspectos técnicos más importantes de las mismas y lo que todos los módulos deben cumplir. La asociación que se encarga de definirlas es JEDEC, al igual que en los demás estándares DDR, y está dirigida por personalidades de algunas de las tecnológicas más importantes del mundo: Intel, AMD, NVIDIA, Google, Lenovo, Infineon, IBM, HP, etc.

Obviamente, también tenemos a los tres principales (o más prácticamente los únicos) fabricantes de chips de memorias DRAM: Micron, SK Hynix y Samsung.

Pues bien, vamos a ver qué nos trae esta especificación y cómo influirá en el futuro de la informática. Como siempre, los aspectos que más importan en el avance de estas tecnologías de memoria son mejorar la densidad de los chips y sus velocidades.

Características de DDR5 y mejoras respecto a DDR4

Más densidad de chips con un máximo teórico de hasta 128GB por módulo DIMM

Respecto a lo primero, el estándar permitirá una densidad por chip de hasta 64 gigabits (8GB, es normal usar la notación de los gigabits cuando se habla de chips individuales de memoria). Esto son 4 veces más que DDR4, y su máximo de 16Gb o 2GB. Esto implica que podremos llegar a ver con facilidad módulos con formato DIMM “normal y corriente” de 128GB, bajo dual rank. Todo ello dependerá de la evolución que se haga en las tecnologías de fabricación, claramente.

Por la banda de otros módulos como los LRDIMM, podremos hablar de capacidades masivas, de hasta 2TB en uno solo de esos módulos, aunque está claro que resulta inalcanzable en usos domésticos.

El doble de velocidades teóricas, y más allá

Como indicamos, el incremento de las frecuencias y los anchos de banda es el segundo gran objetivo de JEDEC en cada nuevo estándar DDR. En este caso, el soporte de velocidades máximo oficial pasará de los 3200MHz a los 6400MHz, doblándolo frente a los valores actuales. Eso sí, por ahora las primeras memorias llegarán con hasta 4800MHz, pero si seguís leyendo el artículo veréis que incluso así supondrá una gran mejora sobre DDR4.

¡Es posible que JEDEC llegue hasta la especificación DDR5-8000! Pero claramente faltan varios años hasta ver algo así.

¿Qué pasará con la latencia CAS?

Especificaciones de DDR5-A. Fuente: Anandtech

Por lo que sabemos, la especificación oficial de DDR5 tendrá 3 subdivisiones por primera vez: la A, la B y la C. Básicamente, se diferencian en la especificación de “timings”, esto es, la latencia CAS y muchos otros valores complejos de las RAM. La A es la que tiene mejores especificaciones, luego está la B y luego la C.

De todas formas, tened en cuenta que el número de CL es una métrica que no dice nada de por sí sola. “CL1” significa que se necesita un ciclo de reloj para leer un dato, y si subimos la frecuencia cada ciclo durará menos. Por lo tanto, que nos asuste ver CL más altos en RAM DDR5: en la práctica, irá mucho mejor. Tenéis más sobre esto en nuestro artículo sobre latencias de RAM.

A pesar de lo explicado, se ve que es posible que las latencias teóricas (producto de frecuencia por CL) sean similares o ligeramente superiores. Pero se compensa por las mejoras en ancho de banda, tal y como ocurre en cada generación de DDR. 😉

Dos subcanales de memoria en un solo módulo

Otro de los grandes cambios de DDR5 está en que, por primera vez con esta tecnología, podremos tener dos canales de memoria en un mismo módulo.

Básicamente, los módulos serán capaces de proveer 2 subcanales de memoria de 32 bits. En este sentido, se asimilarán más a las memorias GDDR6 o LPDDR4, y contrasta con el canal único de 64 bits de las DDR4. Esto se combina con una duplicación en la ‘burst length‘ de las memorias (8 bytes en DDR4, 16 en DDR5), lo que tenemos es que un módulo DDR5 puede hacer 2 operaciones de 64 bytes en el tiempo que un módulo DDR4 hace una, lo cual dobla el ancho de banda efectivo.

Así, la separación en subcanales se vuelve algo muy beneficioso: la CPU podrá pedir al controlador de memorias 64 bytes de dos localizaciones distintas en una sola operación. Esto da un gran juego a la hora de optimizar su rendimiento.

¿Acaba esto con la necesidad de usar 2 módulos de memoria?

Pues no:

  • En DDR4, un módulo de memoria estará en una configuración de 1 canal de 64 bits.
  • En DDR5, estará bajo una de 2 canales de 32 bits.

Resulta evidente que no dejará de ser recomendable (o casi obligatorio) utilizar dos o cuatro módulos de memoria, como hasta ahora con el dual channel. Tocará ver, eso sí, cómo queda la configuración de canales en la práctica y cómo afecta a escenarios reales.

VRMs en el propio módulo y menores voltajes

VRM de memorias de una placa base. Ahora estas piezas estarán, en menor escala, en cada módulo.

El voltaje de operación estándar de DDR4 son 1.2 voltios. En el caso de DDR5, estos se reducen hasta los 1.1V, una tendencia que lleva dándose en todas las últimas evoluciones de DDR. Esta comenzó en los 2.5V, pasando a 1.8 en DDR2, 1.5/1.35 en DDR3, y 1.2 en DDR4.

Estos cambios se realizan con la eficiencia energética en mente. A ello corresponde la tendencia del mercado en los últimos años, donde ya vimos una reducción del consumo en DDR4 respecto a DDR3, concretamente con caídas de entre el 25 y el 40%, según mediciones de Tom’s Hardware.

El otro gran aspecto está en la manera en que se regulan los voltajes de las RAM. Con memorias DDR4, la regulación de voltaje responsable de entregarle la cantidad correcta a las mismas estaba en la placa base. Estas contaban con un VRM al lado de los módulos de memoria que se hacía cargo de dicha regulación. Con DDR5, esta será responsabilidad de cada módulo de memoria.

Ahora, los módulos de memoria serán bastante más complejos.

Esto implica que los fabricantes de placas base ya no tendrán que preocuparse de diseñar sus productos de manera que soporten todas las configuraciones de RAM posibles. La idea es que quien monte pocos módulos pague poco en VRM, y quien monte muchos pague más, en lugar de que el coste de la regulación de voltajes sea el mismo para todo el mundo. No suena una idea muy especial en placas de escritorio, pero en servidores que pueden acomodar decenas de estos módulos será quizás importante.

Resumen de otras mejoras de DDR5

  • Cambio en el esquema eléctrico de los pines, pero no en el físico. (Evidentemente DDR5 y DDR4 serán incompatibles entre sí).
  • Tecnología Decision Feedback Equalization, que dará una mayor claridad a las señales eléctricas en la memoria, algo crucial para permitir llegar a sus altísimas frecuencias y altos de banda.
  • El ECC, una tecnología de corrección de memoria importantísima en servidores, se implementará en los mismos chips de memoria, empleando códigos Hamming.

Un vídeo con muchas mejoras técnicas más:

¿Cómo será la mejora de rendimiento de DDR4 a DDR5 en la práctica?

Seguro que muchos os estáis haciendo esta pregunta: ¿de qué manera me va a beneficiar DDR5 en el rendimiento de mi PCEn este sentido, como apenas está en una fase de implantación muy prematura, no podemos dar ningún dato concreto.

En todo caso, vamos a dejar clara la idea de que la velocidad de la RAM es un aspecto muy importante en el rendimiento de un PC. Hay muchas aplicaciones que hacen un uso intensivo de la memoria RAM, que están constantemente accediendo a ella, y tener una respuesta lenta puede mermar mucho su rendimiento.

Esto es algo que ya se ha demostrado de forma práctica para DDR4 en muchas ocasiones. Por ejemplo, podéis ver arriba las diferencias en rendimiento de varios juegos entre DDR4 a 2666MHz y DDR4 a 3200MHz. Todo esto con unas condiciones desfavorables para la prueba: usando una CPU de gama media (así que no será la CPU que más aproveche la RAM), y de plataforma Intel, que depende menos de la RAM que AMD, por motivos de arquitectura.

El gráfico de arriba lo hemos extraído a partir de los datos de la comparativa entre el i5-10400 y el Ryzen 5 3600.

A nivel científico y teórico, un whitepaper de Micron muestra el escalado en ancho de banda efectivo con el que se puede llegar con DDR5: las mejoras técnicas de arriba permiten que DDR5-3200 tenga un 36% más de ancho de banda que DDR4-3200, y DDR5-4800 (que será seguramente la velocidad más usada al principio) un 87% más que DDR4-3200. Y cuando lleguemos a los 6400MT/s, será un 120% mejor. Son mejoras innegablemente altas, gracias a los cambios en su arquitectura.

Esto permitirá que las CPUs más potentes aprovechen al máximo la memoria RAM, así que sin duda DDR5 es una pieza fundamental en el puzzle del alto rendimiento, tanto en computación como en aplicaciones más cotidianas como los juegos.

DDR5 irá más allá: las especificaciones son solo un mínimo

¿No os ha resultado sorprendente que hablemos con naturalidad de 3200MHz como la velocidad máxima de DDR4? Todos sabemos que existen memorias DDR4 preparadas para alcanzar frecuencias muy superiores, pero la cuestión es que en aspectos como este los estándares de JEDEC no definen unos máximos “intocables”.

Lo mismo ocurre con los voltajes. La mayoría de módulos DDR4 tienen perfiles XMP a 1.35V o más, frente a 1.2V del estándar.

De hecho, si pensamos en cómo son las RAMs a 3200MHz bajo JEDEC, vemos cómo timings como su CL son extremadamente altos, concretamente CL22. En la práctica, los módulos que veremos en el mercado serán mejores en ambos aspectos.

La cuestión es que hay muchos segmentos, como los servidores, donde importan los valores estandarizados para asegurar los niveles de estabilidad máximos posibles. Este es el motivo por el que no veremos nunca un procesador que hable de RAMs DDR4 superiores a 3200MHz en sus especificaciones técnicas, simplemente la especificación de JEDEC no recoge más.

Pues bien, como os acabamos de indicar DDR4 iba hasta los 3200MHz oficialmente, y DDR5 a los 6400MHz. Se sabe que lo que SK Hynix tiene en su planning es alcanzar los 8400MT/s a 1.1V en algún punto, así que no os extrañe que acabemos viendo chips a esa velocidad.

Una cuestión de unidades: ¿MHz, MT/s o Mbps?

Tenemos que aprovechar para dejar clara una cuestión de unidades. Cuando os hablamos de la especificación de DDR4 a 3200MHz (por ejemplo), en realidad nos estamos refiriendo a 3200MT/s. ¿Es un error? Digamos que sí, pero no.

En RAMs de tipo DDR, la llamada tasa de transferencia en MT/s (millones de transferencias por segundo) es el doble de la frecuencia de entrada/salida de la RAM, ya que en cada ciclo de reloj ocurren dos transferencias de datos. A nivel comercial, cuando hablamos de la frecuencia en MHz en realidad estamos hablando de la tasa de transferencia en MT/s.

Lo aclaramos también de cara a que muchas informaciones sobre DDR5 hablan de Mbps, que ya no es frecuencia ni tasa de transferencia sino ancho de banda. Con la RAM, las unidades son un tema muy complejo, y podemos distinguir un montón de anchos de banda distintos según qué midamos. En las noticias sobre DDR5, ver datos como “4800Mbps” significa 4800MT/s, es decir, “4800MHz” 😉

¿Cuándo llegará DDR5 a nuestros ordenadores?

La gran pregunta que acompaña a este artículo es cuándo empezaremos a ver memorias DDR5 en nuestros ordenadores. El pasado 6 de octubre se presentaron las primeras memorias DDR5 del mercado, de la mano del fabricante SK Hynix. ¿Significa eso que todavía tardarán años en llegar a PC o que empezaremos a usarlos de forma inminente? Pues lo cierto es que el avance de las memorias DDR5 va a ser vertiginoso en los próximos meses, aunque los usuarios de DDR4 debéis estar tranquilos ya que a vuestras memorias todavía les queda vida y uso.

Dicho esto, veamos qué tienen planeado AMD e Intel en cuanto a DDR5 en sus futuros procesadores, que al fin y al cabo son quienes toman esta vital decisión.

Intel

En base a la información que tenemos hasta el momento, sabemos que el gigante azul introducirá al mercado las memorias DDR5 con su 12ª generación de procesadores Alder Lake, tanto en portátiles (Alder Lake-P) como en escritorio (Alder Lake-S).

Estas deberían llegar en algún punto de 2021, previsiblemente a partir de la segunda mitad de dicho año, siempre y cuando no haya retrasos. Estos están siendo muy frecuentes, así que no nos extrañará demasiado que se retrase a 2022.

AMD

El próximo lanzamiento de AMD después de los Ryzen 5000 basados en Zen 3 se prevee que será Ryzen 6000 “Raphael”. Esta sería la generación que pondría el fin definitivo al socket AM4, que lleva desde 2017 con nosotros, inaugurando un socket AM5 con soporte para memorias DDR5.

Estas CPUs se esperan para principios de 2022, en consonancia con los ciclos de lanzamiento de 18 meses que está siguiendo AMD con los últimos Ryzen. Así que, a priori, DDR5 llegará un poco más tarde a la compañía.

¡No hay nada oficial por ahora!

Los datos anteriores se basan simplemente en filtraciones, pues ni Intel ni AMD han hablado de manera clara y oficial sobre cuándo llevarán DDR5 a sus plataformas de escritorio y portátil. Lo esperable es que se cumplan los pronósticos, aunque puede haber retrasos.

En todo caso, lo que también se espera es que los servidores y centros de datos hagan el gran debut de DDR5. Esta sería una gran señal de su cercanía en plataformas de escritorio, aunque es una cuestión que todavía está por ver.

Un lanzamiento muy gradual y que tardará bastante tiempo en madurar

Conociendo las perspectivas de futuro que vienen desde Intel y AMD, está claro que la generalización de DDR5 no es algo precisamente inminente.

En el caso de DDR4, su llegada a las CPUs se produjo por primera vez en septiembre de 2014, con los Intel Haswell-EP, perteneciente a la línea Xeon bajo el socket 2011-v3. Pero donde más nos interesa es en las CPUs domésticas, con los Intel Skylake anunciados en el tercer trimestre de 2015.

Y respecto a AMD, este avance no se dio hasta que en 2017 llegaron las CPUs Ryzen. Pero se debió a que AMD no contó hasta el momento con la capacidad de ofrecer al mercado una nueva arquitectura. En este caso, como indican las hojas de ruta, no habrá grandes diferencias temporales entre Intel y AMD para DDR5, aunque parece que el gigante azul llegará primero.

Sea como sea, lo que está claro es que DDR4 no va a quedar en desuso de la noche a la mañana. Todavía quedan un par de años para que DDR5 quede asentado en el mercado, y hasta entonces las CPUs seguirán soportando DDR4.

¡Que no cunda el pánico! El camino hacia la generalización de DDR5 todavía es muy largo. A tus DDR4 aún les queda tiempo siendo útiles y veloces 😉

Palabras finales y conclusión sobre las RAM DDR5

Las memorias RAM DDR5 están muy cerca: ya se ha lanzado toda su especificación oficial y justo empezamos a ver los primeros módulos que están lanzando los fabricantes. En este artículo, hemos mostrado cómo el cambio a DDR5 tiene una inmensidad de beneficios técnicos, algo que será muy relevante en el mercado ante la gran importancia de las memorias RAM en el rendimiento de un PC.

Las claves de las nuevas DDR5 frente a DDR4 serán las siguientes:

  • Comenzarán lanzándose chips a 4800MHz de forma generalizada, para luego alcanzar con facilidad los 6400MHz e incluso ir más allá de los 8000MHz en algún punto. Se partirá de 3200MHz, justo como en DDR4 se partió de 2133MHz.
  • Cada módulo de memoria dejará de tener 1 canal de 64 bits para tener 2 subcanales de 32 bits. Esto se combina con otros cambios técnicos para dar mejores posibilidades a las CPUs a la hora de obtener datos.
  • Los módulos de regulación de voltaje que alimentan las RAM dejarán de estar en la placa base, y estarán en los propios módulos. Estos últimos serán más complejos, y las placas un poco menos.
  • Las mejoras técnicas llegan al punto de que, comparando DDR4 3200MHz con DDR5 3200MHz, tenemos un 36% más de ancho de banda efectivo. Y si vamos con DDR5 4800MHz (que seguramente sea la más usada) será un 87% más.

Ante estas mejoras, se hace muy interesante plantear cuándo llegarán las primeras plataformas de escritorio domésticas que soporten DDR5. Actualmente, AMD AM4 e Intel LGA1200 solo soportan DDR4. Las expectativas son las siguientes:

  • AMD: Socket AM5 y Ryzen 6000. Si siguen la tendencia de lanzamientos actual, probablemente saldrán a principios de 2022.
  • Intel: Socket LGA1700 y 12ª generación de Intel Core. Se esperaban entre mediados y finales de 2021, pero con su tendencia de retrasos en los lanzamientos quizás también se releguen a 2022.

Parece que 2021 será el año clave de la implantación de DDR5 en el mercado, algo que como es habitual se realizará de manera gradual. Nos queda pendiente la gran duda, que está en hasta qué punto el uso de DDR5 habilitará mejoras realistas de rendimiento. Sabemos que en DDR4 subir el ancho de banda puede tener beneficios muy fuertes en juegos y otras aplicaciones, así que con las mejoras técnicas de DDR5 esto podría llevarse a otro nivel.

¿Se convertirán las DDR5 en una compra obligada desde el minuto uno? ¿Llegarán sin problemas de stock y con precios razonables? En los próximos meses iremos descubriendo poco a poco las respuestas a estas preguntas. ¿Qué te parece DDR5 a ti? ¡No olvides opinar en los comentarios!

Breixo Gómez

Apasionado del Hardware, exigente con la calidad de los productos. Intento aprender lo máximo cada día. No dudes en dejarme cualquier duda o sugerencia en los comentarios ;)
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