Naive Frage zu DDR5

[Martinfrost2003]

Wäre es theoretisch Möglich den DDR5 Slot abwärtskompatibel zum DDR4 Slot zu gestalten?
Ich weis, sowas gab es bisher nicht.
Wäre es denn wie beim PCIe Steckplatz theoretisch möglich?

 

[leipziger1979]

Wenn die DDR Ingenieure sich im Gegensatz zu den PCIe Ingenieuren Mühe geben würden vielleicht.

 

[Nefiwolf]

Theoretisch bestimmt, wird aber wohl nicht passieren. ^^

 

[Prollpower]

Es kam seit Generationen von Arbeitsspeicher NIE vor, das irgendwas abwärtskompatibel war. Bin ich eigentlich auch ganz froh drüber. Manchmal schon ein Risiko in der eigenen Reihe kompatibel zu sein.

PCIe sollte abwärtskompatibel sein. Ebenso passen x1 Karten in den x16 Slot usw.
Nur nicht umgekehrt, komisch.

 

[Qarrr³]

Arbeitsspeicher ist wesentlich tiefer in der Hardware verankert, daher kann man nicht einfach abwärtskompatibeles DDR machen.

 

[Nizakh]

Ebenso passen x1 Karten in den x16 Slot usw.
Nur nicht umgekehrt, komisch.

Das ist nicht ganz richtig. Technisch funktioniert eine PCIe x16 Karte auch in einem x1 Slot unter der Bedingung das die x16 Karte keinen PEG Slot benötigt.
(PEG = PCIe Slot mit 75W Stromversorgung, normale PCIe Slots, unabhängig ob x1, x4, x8 oder x16, liefern 25W)

Der zweite Punkt ist mechanischer Natur. Viele Mainboardhersteller schließen das Ende das x1 Slots, dadurch kann man eine x16 Karte nicht stecken. Die Möglichkeiten sind daher:
1. Mainboard mit „offene“ x1 Steckplätzen kaufen.
2. Die Begrenzung abfeilen.

Technisch sind Späße wie 16er Slot mechanisch mit 4 Lanes verbunden Blödsinn. Sieht aber besser aus und verkauft sich besser.

Nicht unbedingt. Die genannten PEG Slots mit 75W Stromversorgung müssen mechanische x16 Slots sein, auch wenn sie weniger Lanes bereitstellen. Also kann es durchaus Sinn machen einen PCIe x16 Slot mit 4 Lanes auf dem Board bereitzustellen. Betonung liegt natürlich auf kann Für GPUs wird vermutlich jeder zu einem Slot mit 8 Lanes greifen.

 

[RalphS]

Das ist Kalkül. Technisch sind Späße wie 16er Slot mechanisch mit 4 Lanes verbunden Blödsinn. Sieht aber besser aus und verkauft sich besser.


Was RAM angeht, das war da nie geplant. Argument ist, Memory Controller können eh nur Module einer Generation auf einmal ansprechen, während pcie Extension cards aller Generationen gleichzeitig lauffähig sein sollen. Passen jetzt pc3* und pc3+n* DIMMs in denselben Slot, also per Design meine ich, wird zusätzliche Logik erforderlich, um erstmal zu erkennen, WAS das überhaupt ist und ob das so funktionieren kann/darf, plus Anwenderfehler steigen, weil die jetzt alle möglichen Riegel schieben, die gar nicht zum MC passen.

So zumindest die Argumentation, aber ich denke, wirtschaftliche Gründe stecken da auch anteilig drin.

 

[Ned Flanders]

Ich weis, sowas gab es bisher nicht.

So wie AM3 CPUs zu Sockel AM2 Boards kompatibel waren?

 

[RalphS]

Was haben CPUs mit RAM zu tun?

 

[Coeckchen]

Was haben CPUs mit RAM zu tun?

Naja da wird der Speichercontroller verbaut. Aber Pssst sags keim weiter.

 

[DarkInterceptor]

PCIe sollte abwärtskompatibel sein. Ebenso passen x1 Karten in den x16 Slot usw.
Nur nicht umgekehrt, komisch.

doch passen sie. vorausgesetz man hat so einen slot auf dem board. selbst eine gpu lässt sich so betreiben. zwar nur mit viel leistungseinbußen aber es geht.

zum thema
da wird ganz gewiss keine kompatibilität zustande kommen. ist aber auch gut so wie ich meine. sonst stecken die leute noch ddr4 und 5 zusammen und dann kommen hier die fragen auf warum es nicht läuft.

@Ned Flanders die am3 cpu hatten aber auch zu einem gewissen teil noch einen ddr2 und ddr3 speicherkontroller an board. der phenom 2 940 konnte nur ddr2 und alle anderen phenom2 cpu konnten beides.
so konnte man von am2 (bzw am2+) auf phenom 2 1090t aufrüsten und dann später das board mit ram gegen am3 und ddr3 tauschen.

 

[Bully|Ossi]

Da sich mit jedem D-RAM Standard auch die Anzahl der Pins geändert hat, wird das kaum gehen.
Bei PCI-Express ändert sich ja meistens Protokoll usw.
Irgendwann wird das auch am Limit sein und ein neuer Anschluss kommen.

Bei D-RAM ändert sich ja meistens alles, also Spannung, Taktrate, Art und Aufbau usw. da ist eine universelle Schnittstelle kaum umsetzbar oder macht es extrem Teuer da irgendwelche Brückenchips verbaut werden müssen usw.

 

[Ned Flanders]

@DarkInterceptor

Das meinte ich ja.

Bei DDR5 ändert sich aber mehr als bei DDR 2 bis DDR4 zusammen, daher ist eine Wiederholung unwahrscheinlich

 

[SoDaTierchen]

Das ist leider technisch nicht möglich.

Auf der CPU sitzt ein Speichercontroller. Dieser ist über elektrische Leitungen des Sockels mit dem RAM verbunden. Der Speichercontroller gibt Takt und Spannung, sowie Timings vor.

Möchtest du jetzt DDR5 und DDR4 kompatibel halten, so müsste ein DDR4-Controller mit DDR5-Spezifikationen umgehen können. Im Umkehrschluss müsste also DDR5 bei denselben Spezifikationen wie DDR4-Speicher betrieben werden können. Das heißt aber, dass du Chips bauen musst, die ggf. eine größere Breite an Spannungen und Takt ab können. Und ab hier wird es mit der Physik kritisch: Geringe Leitungsquerschnitte und kürzere Leitungen bedeuten, dass du mit weniger Spannung ein stabiles Signal auf eine Leitung bekommst. Allerdings sind geringere Leitungsquerschnitte auch schnell anfällig für zu hohe Spannungen, als dass diese Durchbrennen, oder schneller ein Übersprechen paralleler Leitungen stattfindet, sofern neben dem Leitungsquerschnitt auch der Abstand verringert wird (Was zwangsläufig passiert, da sonst die Leitungen nicht kürzer werden).

Variante 2 wäre es, den Anschluss kompatibel zu designen, also der Form, dass DDR4-Controller mit DDR4-RAM spricht, DDR5-Controller mit DDR4-RAM und DDR5-RAM und die Anschlüsse dabei mechanisch und elektrisch identisch bleiben. Das ist leider im Falle DDR4 und DDR5 nicht möglich, da DDR5 2 Speicherkanäle pro Interface bereitstellt. Diese technische Eigenschaft ist macht es unmöglich, DDR5 mit derselben Anzahl an PINs zu verwenden, wie DDR4. Aufgrund der Bauweise von DDR-Steckplätzen ist es auch nicht möglich, einen hybriden Anschluss zu designen, der wie bei unterschiedlichen PCIe-Längen einfach mehr Anschlüsse bei DDR5-Modulen bereitstellt.

Es ist also nicht möglich, DDR4 und DDR5 kompatibel zu gestalten.

Was hingegen möglich wäre, wäre einen Sockel samt Speichercontroller zu designen, der DDR4 und DDR5 parallel verwenden kann. Also dass du z.B. 2 Slots DDR4 und 2 Slots DDR5 hast und die beiden kombiniert nutzbar sind. Problem dabei: Die Kommunikation zwischen den Speichern ist EXTREM träge, da die Speicher nicht über denselben Takt laufen. Das heißt, dass jede Kommunikation asynchron stattfinden muss, ggf. also lange Wartezeiten stattfinden. Verbreitete Betriebssysteme sind aber nicht im geringsten auf ein derartiges Verhalten ausgelegt, du würdest mit so einer Mischhardware erzwingen, dass dein System quasi rund um die Uhr auf den Arbeitsspeicher wartet und selbst unter Volllast keine 25% der Rechenresourcen auslasten können.

Ein Mischbetrieb ist also technisch möglich, aber grenzenlos unrealistisch.

In Summe kann man sagen, dass es unmöglich ist, insbesondere bei DDR5, da sich doch extrem viel zu DDR4 verändert. Wenn du dazu noch Fragen hast, hau raus, ich werde diese so gut es geht beantworten.

 

[Ned Flanders]

In Summe kann man sagen, dass es unmöglich ist, insbesondere bei DDR5, da sich doch extrem viel zu DDR4 verändert.

Ob das mit DDR4 zu DDR5 kompatibilität was wird/werden kann sei mal dahingestellt, aber wie oben schon angesprochen sind solche hybriden Controler nicht unmöglich wie AMD mit der Phenom II Serie ja gezeigt hat. Ich hab einige Jahre lang einen Phenom II X4 955 auf einem Gigabyte GA-M57SLI-S4 betrieben. Das war noch nichtmal ein AM2+ Board sondern ein reines AM2 Board mit DDR2 Slots.

Die Phenom II Serie konnte beides DDR2 auf AM2(+) und DDR3 auf AM3(+)

Was aber korrekt ist: DDR5 wird im Vergleich zu DDR4 ein relativ dramatischer Sprung und ich glaube auch nicht, dass einer der Hersteller nochmal eine CPU mit rückwärtskompatiblem IMC rausbringt.

 

[SoDaTierchen]

@Ned Flanders : Das war aber kein hybrider Controller im eigentlichen Sinne, das war ein Controller mit einem Logikteil für jede Speichertechnologie. Einer für DDR2 und einer für DDR3. Du konntest beide Technologien nicht parallel betreiben. Auf dem Board waren dafür auch getrennte DDR2- und DDR3-Anschlüsse vorhanden. Dabei von "Kompatibilität" zu sprechen halte ich für gewagt. Einzig die Leitungen vom Sockel wurden doppelt verlegt, was aber auch nur ging, weil DDR2 und DDR3 beide jeweils 240 Pins mit annähernd identischer Belegung verwendeten.

Wenn du einen Benziner und ein vollelektrisches Fahrzeug in der selben Garage parkst, hast du ja auch keinen Hybriden

Edit: Okay, der Vergleich hinkt etwas, weil ich annahm, du meinst die Boards, die sogar beide Anschlüsse verbaut hatten. Meintest du aber tatsächlich nicht. Die Aussage vor dem Vergleich passt trotzdem noch

 

[Ned Flanders]

Wenn du einen Benziner und ein vollelektrisches Fahrzeug in der selben Garage parkst, hast du ja auch keinen Hybriden

Ja, da können wir jetzt anfangen Haare zu spalten, aber wenn Du ein Auto hast, das einen Benzin und einen Elektromotor hat, dann hast du einen hybriden. Einen Elektromotor der mit Benzin läuft gibt es freilich nicht.

Zumindest im Sinne der gestellten Frage lässt sich sagen, dass so ein "hybrides Desgin" zwar nicht ausgeschlossen ist, weil es das schon einmal gab, aber es ist wie auch du sagst wenig wahrscheinlich.

 

[h00bi]

Grundsätzlich muss man auch sehen dass neue RAM Technologien nicht für die kleine Randgruppe der pfennigfuchsenden Consumer entwickelt werden, die gerne den RAM auf eine neue Plattform mitnehmen möchten. Es gibt daher bei der Entwicklung überhaupt keinen Anreiz die Technologie kompatibel zu halten.

Neue DRAM Technologien werden dahin entwickelt, was der Servermarkt verlangt. Die Hauptfrage bei DDR5 ist wie man extrem teure, monolithische Dies umgehen kann mit möglichst wenig negativen Begleiterscheinungen.
Aktuell gibt es mit Samsung nur einen einzigen RAM Hersteller der schon 16Gbit Chips baut. Diese sind auf dem Wafer sehr groß und dementsprechend teuer, kompliziert und selten. Sieht man ja an der Verfügbarkeit von 32GB UDIMMs. Fast alle 16Gbit Chips wandern aktuell in die Produktion von 64GB Dual Rank Servermodulen. Ein monolithischer 32Gbit DDR5 Chip stellt die Produktion vor noch größere Kosten/Probleme, für DDR4 wird 32Gbit pro Die vermutlich gar nicht mehr kommen.

Bei DRAM muss quasi der Step zum V-DRAM oder 3D-DRAM gelöst werden, aber eben direkt auf Die Ebene und nicht 3D-Stacking mehrerer Dies.

Aktuell haben so ziemlich alle Stacking Techniken Nachteile oder man muss mit ebenfalls nachteiligen Buffern arbeiten.

 

[RalphS]

Naja da wird der Speichercontroller verbaut.

Was das denn für eine Argumentation? Und dann auch noch lauter Gefällts da drunter.

@SoDaTierchen hat das ja schon prima dargelegt. Ergänzend daher nur, es gibt jede Menge Präzedenz gegen und exakt keine für generationskompatiblen RAM. Daß es generationskompatible CPUs, pcie, SATA und usb gibt, hat damit nicht das Geringste zu tun.

RAM hat andere Prioritäten. Der soll schnell sein. Kompatibilität ist aber nicht schnell, im Gegenteil, je kompatibler, desto aufwendiger und desto schlechter der Wirkungsgrad.

Wäre das anders, hätte das binnen der letzten 50y schon wer gemerkt und wir würden GByte-Käfer auf 386er Möhren ebenso wie auf Ryzen Renner verbauen. Oder wegen mir auch in 20y alte SD DIMMs. Die haben sich schließlich nicht geändert. Wird wohl auch seinen Grund haben, warum es keine 4000pin RAM Sockel gibt.