Memoria DDR5: Especificaciones y Características

La DDR5 ya está aquí

Tras años de tener memorias DDR5 en gráficas y móviles, al fin esta generación aterriza en los ordenadores de sobremesa, sustituyendo a la memoria DDR4 que ya ha estado con nosotros numerosas generaciones de procesadores desde su introducción por primera vez en Sky Lake, en el socket 1151 de Intel allá por el 2015. Este nuevo estándar de la memoria DDR entra en escena introduciendo un montón de cambios y mejoras tanto en rendimiento como en características, empezando por un nuevo diseño en cuanto a su estructura interna y a mejoras en prácticamente todas sus facetas llegando hasta a revolucionar la forma en la que estos módulos se relacionan con nuestro procesador, como se puede ver en nuestras reviews de estos nuevos módulos.

Todo esto ayudará entre otras cosas a que veamos estos módulos llegar a velocidades extremas en overclock, pero también hará que sea normal ver módulos del orden de los 5000 o incluso 6000 MHz en nuestros ordenadores domésticos y de uso habitual gracias a los nuevos procesadores de la familia Alder Lake de Intel, la cual analizamos aquí. Aparte de estas últimas CPUs de Intel, también se espera que la siguiente plataforma de AMD use esta nueva memoria y que las futuras generaciones de CPUs vayan poco a poco aprovechando los nuevos módulos DDR5 hasta sustituir completamente a la memoria DDR4, la cual a día de hoy sigue acaparando la mayoría del mercado y puede que se mantenga como la principal memoria unos años más como veremos más adelante.

XMP 3.0 y otras novedades

El XMP o (e)Xtreme Memory Profile es una tecnología de Intel para módulos de RAM que lo que hace es guardar perfiles de overclock seguro en los sticks de memoria para poder aplicarlos desde el BIOS y que los módulos funcionen a velocidades mucho mayores y con latencias optimizadas de una forma sencilla y estable. Este ajuste también puede encontrarse con el nombre de DOCP o EOCP dependiendo de la placa base que se use.

Esta tecnología no es nueva en las memorias, de hecho, lleva apareciendo en los módulos de RAM desde el año 2007, aunque sí que es cierto que actualmente se ha convertido en una norma y la gran mayoría de módulos lo incorpora debido a que ahora es muy común que los módulos de RAM funcionen a una frecuencia mucho mayor a la por defecto. Por ejemplo, sin XPM un módulo de memoria DDR4 funcionaría a 2133 MHz y con sus latencias a los valores por defecto, pero gracias a este ajuste con un solo cambio en el BIOS podremos subir su frecuencia a valores de 3200 o 3600 MHz, velocidades que ya son prácticamente un estándar a la hora de comprar módulos de RAM, y optimizar sus latencias sin tener que preocuparnos de nada más ni ajustar valores Manualmente.

Ahora, con el Standard 3.0, el XMP mejorará prácticamente en todos los sentidos, un cambio que empezaba a ser necesario en la anterior distribución, aunque esta versión solo la veremos en DDR5.

El principal cambio que se introduce con este nuevo estándar es el aumento de la capacidad de almacenamiento destinada a los datos del estándar, pasando de los 102 Bytes del XMP 2.0 presente en las memorias DDR4 a 384 Bytes para el XMP 3.0, esto es más del triple de la capacidad de la generación anterior, y su integración se verá traducida en que ahora podremos tener 3 perfiles de overclock aparte del perfil de velocidad base para la memoria, así que gracias a este ajuste veremos módulos de memoria con más perfiles XMP en ellos.

Otro cambio que introducirá el nuevo estándar XMP 3.0 en las memorias DDR5 será la posibilidad de crear perfiles XMP personalizados. Esta no es una funcionalidad nueva, ya que antes se podían modificar uno de los dos perfiles incluidos en la memoria para meter tus ajustes personalizados, pero este proceso no era oficial, y suponía abrirse al riesgo de que si algo no funcionaba bien se quedara el modulo inutilizable. Así que estos perfiles personalizados nos permitirán crear 2 perfiles adicionales en los que podremos meter nuestros propios ajustes de overclock para cada módulo de RAM, aparte de los 3 de fábrica, los cuales podremos editar fácilmente y no correremos el riesgo de dejar el módulo al no tocar los perfiles permanentes.

Otra característica interesante sobre estos perfiles personalizables es que podremos ponerles el nombre que queramos, lo cual es muy útil a la hora de diferenciar los diferentes perfiles. Y para asegurarse que estos perfiles se crean correctamente y sin errores se ha implementado también CRC checksum, ya que al final es el usuario el que mete los valores y esta medida evitará que la liemos al configurar nuestros perfiles.

Quad Channel, pero con truco:

Un cambio que veremos con DDR5 es que ahora los controladores de memoria de escritorio tendrán 4 canales de memoria, pero este dato tiene un poco de truco, ya que, aunque realmente el controlador de memoria tendrá 4 canales, estos no se comportarán como los 4 canales normales en plataformas de entusiasta como la X299 o Threadripper, sino que por decirlo de alguna manera pasaremos de tener 1 canal de 64 bits por cada módulo, a tener 2 canales de 32 bits por módulo. Así que en la práctica será como si solo tuviéramos los 2 canales que hemos tenido siempre en sobremesa.

Este cambio en los canales puede parecer una tontería, ya que el ancho de banda no aumentará y aparentemente no se ganará nada de rendimiento, pero en la realidad esto mejorará el tiempo de respuesta y la latencia de los módulos DDR5. Esto se debe a cómo funciona la memoria, ya que, para enviar información por cada canal, cada módulo tenía que enviar paquetes que llenaran completamente el ancho de banda del canal en cada ciclo, por ejemplo, si un módulo quería comunicar 12 bits de información a la CPU, en DDR4 tendría que añadir 52 bits extra de información antes de poder enviar el paquete, lo cual añadía tiempo y trabajo inútil a la hora de intercambiar información que no llenara completamente el canal, pero ahora con DDR5 al tener más canales en cada módulo, ya no hará falta esperar a que se llenen los 64 bits y solo habrá que llenar 32 en cualquiera de los dos canales, que además operarán de forma independiente.

Dynamic memory boost:

Otra novedad que nos trae DDR5 será el control adaptativo de la velocidad de la memoria o Dynamic Memory Boost, el cual lo que hará será subir la frecuencia de la RAM de forma automática cuando en momentos en los que se necesite un extra de ancho de banda. Este sistema funcionará aplicando automáticamente un perfil XMP 3.0 en la memoria cuando se necesite ese rendimiento extra y siempre que la RAM esté funcionando a la frecuencia base, por lo que en la práctica no es un aumento de frecuencia por encima de lo ya establecido y en muchas ocasiones no se usará al ya tener aplicado el perfil XMP todo el tiempo.

Cambios en el control de voltaje.

Este cambio quizás es el más importante a nivel de diseño que incorporan estas nuevas memorias, ya que ahora en vez de ocuparse la placa base de controlar el voltaje de las memorias RAM, serán los mismos módulos los encargados de regular el voltaje que reciben gracias a que incorporarán un circuito de control de voltaje o PMIC en cada módulo de memoria. Esto ayudará a que puedan funcionar a mayores frecuencias con un voltaje más bajo al acercar el controlador de voltaje a los bancos de memoria, y reduciendo la distancia que tenga que recorrer ese voltaje, añadiendo estabilidad y minimizando la disipación de esa energía que en anteriores generaciones generaba grandes problemas y era el principal factor que limitaba el rendimiento.

Otro detallito sobre esto controladores de voltaje será que ahora no todos serán iguales, principalmente habrá dos tipos, unos con un voltaje máximo al que podrán funcionar, y otros que estarán completamente desbloqueados pensados principalmente para hacer overclock a las memorias.

Llega el ECC para todos, o casi

Las memorias con ECC (Error Correction Code) llevan existiendo mucho tiempo, pero estas estaban reservadas para plataformas de entusiastas o servidores, ya que solo tenía sentido esta tecnología en configuraciones con grandes cantidades de memoria RAM. Pero en los últimos años las plataformas de sobremesa han empezado a soportar capacidades de RAM cada vez más grandes y los módulos de memoria de altas capacidades como los de 32GB se han ido haciendo cada vez más populares, de ahí que en DDR5 se haya decidido implementar una tecnología de corrección de errores en algunas partes de la memoria.

Este estándar no es igual al ECC de antaño, ya que hay diferentes variedades según como esté implementada esta tecnología y donde lo esté dentro de la memoria RAM, por lo que seguiremos viendo módulos DDR5 que además de contar con la protección de serie en estos módulos, contarán también con ECC tradicional de forma adicional.

Especificaciones técnicas de la memoria DDR5

La JEDEC Solic State Technology Association es una compañía que se dedica a la estandarización de diferentes tecnologías dentro del campo de los semiconductores, y entre otras, se ocupan de generar la documentación de los estándares de memoria, entre ellos los de las memorias DDR5. Estos valores que dan son orientativos y sobre ellos se basarán los diferentes módulos que luego se sacarán al mercado. Algunos de estos, serán exactamente iguales para todas las memorias DDR5, como por ejemplo el diseño interno, mientras que para otros, la JEDEC da un valor orientativo como base y luego las diferentes empresas construyen sobre él, como en el caso de la frecuencia.

En el caso de la DDR5, la frecuencia empieza en los 4800MHz, aunque ya hay módulos más rápidos en el mercado. Sobre los voltajes, en el estándar se marca que estos módulos funcionarán a valores de 1.1V, un valor más pequeño que en DDR4 destinado a que sean módulos más eficientes, aunque otra vez este valor será más alto para overclock y perfiles XMP, al igual que antes.

Otras características descritas en el documento son el número de bancos de memoria que ha aumentado hasta 32, el doble que la generación anterior, el aumento en la mínima “burst lenght”, la inclusión de más sensores de temperatura en los módulos para ayudar a la monitorización, las capacidades de ECC que tratamos anteriormente y diversas optimizaciones adicionales relacionadas con los bancos de memoria.

Luego, físicamente tendremos la inclusión del controlador de voltaje en cada módulo de RAM, y su consecuente eliminación de la placa base, como ya comentamos anteriormente. Y finalmente, los módulos mantendrán el mismo formato físico que los de DDR4 en cuanto a tamaño y pines, aunque en este caso si cambiará la asignación de pines y la muesca en ellos, para que no puedan entrar en los slots de memoria de las generaciones anteriores.

Mejoras y diferencias con DDR4

Como ya hemos estado viendo a lo largo del artículo, las memorias DDR5 ofrecen muchas mejoras y novedades respecto a las anteriores DDR4, así que para ver más claramente como de grande es la revolución, las hemos agrupado todas en la siguiente tabla:

Y para ver los cambios físicos, en la siguiente imagen tenemos un modulo DDR5 arriba y uno DDR4 abajo para compararlos, aunque, la mayor diferencia, como ya adelantamos, será la presencia del controlador de voltaje:

Procesadores y placas compatibles con DDR5

Actualmente, la única familia de procesadores y la única plataforma que soporta DDR5 son los procesadores Alder Lake de Intel con su socket 1700. Pero, además, esta plataforma también contará con placas base para DDR4, por lo que estas CPUs podrán trabajar con ambas, al menos actualmente con el chipset Z690. Por esta razón, habrá que tener cuidado a la hora de comprar la placa base, y más en el futuro, ya que si queremos usar DDR5 con esas CPUs la placa base tendrá que ser compatible, y recordamos que las placas base de DDR4 no son compatibles con DDR5 y viceversa.

Aparte de Alder Lake, se espera que AMD lance una nueva generación de procesadores (los rumoreados Ryzen 7000) que vendrán acompañados de una nueva plataforma que debería soportar DDR5 además de otras tecnologías como nuevas generaciones PCIe. Y aparte, el mismo socket 1700 debería dar soporte a la siguiente familia de Intel, Raptor Lake, la cual también soportaría DDR5, aunque no se sabe si admitirá DDR4 también.