DDR5-Speicher: Samsungs 512-GB-Modul mit 7.200 MT/s und HKMG

Samsung protzt mit seinem neuen DDR5-RAM, der nicht nur mehr als doppelt so schnell und sparsamer als DDR4 arbeitet, sondern erstmals für DDR5 auf High-k+Metal-Gate-Technik (HKMG) setzt. Jeweils acht Chips werden übereinander gestapelt und mittels TSV verbunden. Mehrere solcher Stapel ermöglichen ein DDR5-Modul mit 512 GByte.

Bei CPUs ist der Einsatz eines High-k-Dielektrikum zur besseren Isolation gegen Leckströme im Transistor schon lange üblich. Bei RAM hat Samsung HKMG erstmals im Jahr 2018 für seinen GDDR6-Speicher eingesetzt. Für DDR5-Speicher sei der Einsatz von HKMG ein Novum, so Samsung.

Samsung Electronics, the world leader in advanced memory technology, today announced that it has expanded its DDR5 DRAM memory portfolio with the industry’s first 512GB DDR5 module based on High-K Metal Gate (HKMG) process technology.

Gegenüber DDR4 mit 3.200 MT/s als schnellster JEDEC-Standard soll Samsungs DDR5-Modul eine mehr als doppelt so hohe Datenrate von bis zu 7.200 MT/s erreichen. Hersteller wie SK Hynix hatten sogar schon von bis zu 8.400 MT/s für DDR5 gesprochen, doch noch keine fertigen Produkte vorgelegt. Auch dank HKMG soll die Leistungsaufnahmen des DDR5-RAM um 13 Prozent geringer ausfallen, wobei die Vergleichsbasis wie so oft durch schwammiges Marketing-Sprech statt nackten Fakten in der Pressemitteilung nicht so ganz klar ist.

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Insgesamt beherbergt das 512-GB-DDR5-Modul mindestens 256 Speicherchips (Dies), denn jeder einzelne Die besitzt eine Kapazität von 16 Gbit, was 2 GByte entspricht. Allerdings hat auch bei DRAM längst das vertikale Zeitalter begonnen und es werden acht der 16-Gbit-Dies übereinander gestapelt (stacked) und in einem Chip-Gehäuse (Package) mit somit 128 Gbit (16 GByte) vereint. Auf dem DIMM sollten rechnerisch dann 32 dieser Chip-Bausteine zu einem 512-GB-Modul vereint werden. Allerdings zeigt Samsung ein RDIMM für Server, das sogar insgesamt 40 Chip-Bausteine beherbergt. Die zusätzlichen Bausteine dürften als Puffer zur Fehlerkorrektur dienen.

Sampling läuft, Plattformen kommen erst

Wann diese vor allem für Server bestimmten DDR5-Module mit 512 GB verfügbar sein werden, bleibt aber unbekannt. Denn Samsung spricht lediglich davon, dass derzeit „verschiedene Varianten des DDR5-Speichers“ bei Geschäftskunden bemustert werden.

Die erste Server-Plattform mit DDR5-Unterstützung wird voraussichtlich ohnehin erst Ende 2021 oder Anfang 2022 mit Intel Sapphire Rapids erscheinen. Im Desktop-Sektor soll Intel Alder Lake zumindest bei Notebooks in diesem Jahr den Anfang machen. Team Group zählte zu den ersten Modul-Anbietern, die DDR5-DIMMs und DDR5-SO-DIMMs für das dritte Quartal 2021 in Aussicht gestellt haben, die aber mit 4.800 MT/s noch nicht ganz so schnell arbeiten.