DDR5(Dual Data Rate 5)는 컴퓨터 메모리 기술의 최신 표준으로 DDR4의 후속버전입니다. 인공지능(AI), 머신 러닝, 빅데이터 분석, 고해상도 작업 등 컴퓨팅 작업의 증가로 더 높은 대역폭과 빠른 데이터 전송 속도가 필요하게 되었습니다. 또한 클라우드 기반 서비스와 데이터 센터 확산으로 인해 더 큰 메모리 용량과 높은 효율성의 중요성이 커졌습니다. 이러한 기술 혁신이 필요한 상황에서, 2021년 삼성에서 차세대 DRAM인 'DDR5'를 처음 선보였습니다.
DDR5 도입으로 달라진 점
1. 속도
전송속도(대역폭)가 기존 DDR4와 비교했을 때 가장 큰 차이점입니다. DDR4의 데이터 전송 속도는 1600 MT/s (Million Transfers per Second)에서 시작하여 3200 MT/s까지 가능합니다. DDR5의 데이터 전송 속도는 4800 MT/s에서 시작하여 최대 8400 MT/s 또는 그 이상까지 가능합니다. DDR5는 DDR4에 비해 기본 속도가 두 배 이상 빠르며, 더 높은 대역폭을 제공하여 데이터 전송 속도를 크게 향상합니다.
2. 낮은 전압 및 PMIC 사용
기존 DDR4는 메인 보드에서 전압 관리를 했고, 1.2V의 전압으로 작동했습니다. 하지만 DDR5에서는 RAM자체에 PMIC(Power Management Integrated Circuit, 전력관리 집적회로)를 탑재해 자체적으로 전력관리를 가능하게 했고, 이에 따라 안정적인 전압 관리는 물론, 1.1V의 전압으로 작동해 효율성을 높이고, 보다 섬세하게 전력 관리를 할 수 있게 됐습니다. PMIC은 또한 전력 관리를 메모리 모듈 자체해서 처리함으로써, 열 발생을 보다 균등하게 분산시킬 수 있어 과열의 위험성을 낮춰줍니다.
3. 메모리 용량
기존 DDR4의 단일 모듈의 최대 용량은 16GB, 32GB 정도였으나, DDR5의 단일 모듈의 최대 용량은 64GB 이상이며 일부는 128GB까지 지원 가능합니다. 단일 모듈당 메모리 용량이 더 크기 때문에, 더 많은 데이터와 프로그램을 동시에 처리할 수 있습니다.
또한 용량 단위에서 더 유연한 구성을 지원합니다. 기존 DDR4는 16, 32GB만 지원했으나 DDR5에서는 24, 48GB 같은 비 전형적인 용량을 추가적으로 제공해 특정 응용 프로그램이나 사용 시나리오에 맞게 메모리 용량 조정 할 수 있게 합니다. 이렇게 세분화된 용량 옵션은 사용자가 시스템을 보다 정확하게 구성할 수 있게 하여 비용적 측면에서 효율성을 높입니다.
4. ECC (Error-Correcting Code) 기능
ECC(Error-Correcting Code) 메모리는 데이터를 저장하거나 전송하는 과정에서 발생할 수 있는 오류를 검출하고 수정하는 기능을 가진 메모리입니다. 데이터 손상으로부터 시스템을 보호하여 데이터 무결성을 유지하고, 시스템의 안정성을 보장해 줍니다. 특히 서버나 데이터센터, 고성능 워크스테이션 등 환경에서 많이 사용됐습니다. DDR4에서 DDR5로 전환되면서 ECC는 몇 가지 중요한 변화와 개선이 있었습니다. 가장 먼저 ECC 기능이 칩에 내장이 되었다는 점입니다. 기존 DDR4에서 ECC기능은 메모리 모듈 외부에서 동작하고, ECC메모리를 사용하는 시스템(서버, 워크스테이션)에서만 사용됐습니다. 하지만 DDR5에서는 ECC기능이 칩 내장이 되어 있어 내부에서 발생하는 오류를 즉시 검출하고 수정할 수 있으며, 데이터 전송 속도와 성능에 미치는 영향을 최소화합니다.
5. 물리적 호환 불가능
DDR4와 DDR5는 외관상으로 봤을 때는 비슷해 보이나 실제 내부 구조는 완전히 다릅니다. DDR4와 DDR5를 비교했을 때, RDIMM 핀의 개수 288개로 같지만 SODIMM의 경우 DDR4의 핀의 개수는 260, DDR5는 262개로 2핀이 더 많습니다. 또한 핀 부분에서 움푹 파여있는 노치 부분의 위치가 완전히 달라서 DDR5를 꽂을 수 있는 메인보드에는 DDR4를 장착할 수 없고 반대도 마찬가지입니다.
DDR4와 비교했을 때, DDR5는 더 높은 밀도의 메모리 셀을 사용해 용량과 성능을 극대화했습니다. 즉, 두 가지는 호환이 전혀 되지 않습니다. 앞으로는 DDR5를 차세대 메모리 표준으로 자리 잡게 하며, 고성능 컴퓨팅 환경에서 특히 유리한 위치를 차지할 수 있도록 각 업체별 경쟁이 이어질 것으로 보입니다.
