Chia sẻ về DDR5 và trải nghiệm của mình với kit RAM T-Force Delta RGB DDR5-6400

Trong bài này mình chia sẻ với anh em về những khác biệt cơ bản giữa DDR5 và DDR4 cũng nhưng trải nghiệm của mình với một kit RAM DDR5. Tổng quan thì mình thấy DDR5 có ưu điểm xung cao, OC thì khó hơn so với DDR4, timing lớn nhưng vẫn có thể giảm để tối ưu hiệu năng, xung cao và xung thấp cho chênh lệch hiệu năng không đáng kể với các tác vụ được test.


DDR5 khác gì DDR4? Về vật lý thì thanh DIMM DDR5 và DDR4 đều có 288 chân, kích thước của thanh DIMM gần như tương đương nhưng điểm cắt tách giữa 2 nhóm chân (key notch) không cùng vị trí nên bạn sẽ không thể gắn RAM DDR5 vào khe DDR4 hoặc ngược lại.


Một thành phần mới trên DDR5 là PMIC - chip quản lý điện năng được tích hợp trên thanh RAM trong khi với DDR4 thì nó phụ thuộc vào chip quản lý điện năng trên bo mạch chủ. PMIC cho phép DDR5 hoạt động ở điện áp thấp hơn và có thể dễ dàng đạt xung nhịp cao ở cùng mức điện áp so với DDR4. Điện áp của DDR5 từ 1.1 V trong khi DDR4 từ 1.2 V, xung của DDR5 cơ bản đã từ 4800 MHz và có thể lên đến trên 8000 MHz trong khi DDR4 phổ biến ở 3000 - 3200 MHz và chỉ có số ít những kit RAM cao cấp mới có thể đạt mức xung trên 5000 MHz. Một ưu điểm nữa của DDR5 đó là dung lượng của die cao hơn gấp 4 lần, vậy nên những thanh RAM DDR5 thường có dung lượng từ 16 GB hay 32 GB thay vì 4 GB hay 8 GB như DDR4. Điều này có lợi ở chỗ bạn có thể dễ dàng tìm mua RAM DDR5 để trang bị tối đa 128 GB cho máy với các vi xử lý thế hệ mới của Intel hay AMD. Những hệ thống cao cấp với CPU hỗ trợ dung lượng RAM lớn hơn cũng được hưởng lợi bởi dung lượng tối đa của mỗi thanh DDR5 có thể đạt đến 256 GB thay vì 64 GB như DDR4.

Về mặt kiến trúc, DDR5 có thiết kế 2 kênh phụ trên mỗi thanh RAM. RAM DDR4 có bus rộng 72 bit (64 bit dữ liệu + 8 bit ECC), mỗi thanh chỉ có 1 kênh. Trong khi đó DDR5 có bus rộng 80 bit, chia thành 2 kênh mỗi kênh 40 bit (32 bit dữ liệu + 8 bit ECC). Mặc dù bus kết nối dữ liệu vẫn là 64 bit (tương đương với độ rộng của register trên vi xử lý Intel hay AMD) nhưng việc có 2 kênh phụ độc lập sẽ cải thiện hiệu quả truy xuất dữ liệu của RAM. Ngoài ra, Burst Length (BL) - số lượng chuỗi dữ liệu truyền dẫn trên mỗi xung của DDR5 dài hơn gấp đôi so với DDR4 (BL16 so với BL8). Nhìn chung thì DDR5 có nhiều ưu điểm so với DDR4, chỉ có duy 1 nhược điểm là giá. Hiện tại giá của DDR5 vẫn khá cao nhưng sẽ giảm trong thời gian tới theo nhiều dự đoán bởi tình hình cung vượt cầu.


Mình đang sử dụng máy tính chạy Alder Lake (Intel thế hệ 12) với DDR5 nên trong bài này mình cũng chia sẻ luôn về kit RAM T-Force Delta RGB DDR5-6400 CL40. Kit RAM 2 x 16 GB này có giá khá đắt, gần 10 triệu. Thiết kế của dòng Delta RGB DDR5 không khác biệt nhiều so với thế hệ DDR4, vẫn theo phong cách gaming với đèn RGB, heatsink khá ngầu và chất lượng hoàn thiện tốt. Dải đèn RGB ở thế hệ này được cải tiến với nhiều bóng LED hơn, cho hiệu ứng mượt hơn. Ngoài ra khả năng tản nhiệt của heatsink được cải tiến với việc có thêm lớp silicon dẫn nhiệt để giữ cho PMIC và các die hoạt động mát mẻ.

Dòng Delta RGB DDR5 có nhiều tốc độ, thấp nhất là 5200 MHz và cao nhất là 7200 MHz , theo cấu hình JEDEC thì DDR5 hỗ trợ dải tốc độ từ 4800 đến 7200 MHz và có thể đạt đến 8000 MHz trong thời gian tới. Kit mình xài có tốc độ 6400 MHz và timing 40-40-40-84. CL40 khá lớn nhưng nếu tính ra nano giây thì độ trễ CAS latency vào khoảng 12.5 ns, so với DDR4-3200 với CL16 (mức phổ biến) thì CAS latency vào khoảng 10 ns, chênh lệch 2.5 ns nhưng đổi lại chúng ta có băng thông rất lớn: DDR5-6400 cho băng thông 51,2 GB/s trong khi DDR4-3200 là 25,6 GB/s. DDR5 vẫn là một công nghệ mới và sẽ cần thời gian để các nhà sản xuất tạo ra những thanh RAM có độ trễ thấp, cũng giống như thời đầu của DDR4 khi phải về sau thì chúng ta mới có những kit 3200 MT/s nhưng CL14 hay thậm chí 3600 MT/s CL14.

Tốc độ cao của DDR5 khiến những con số trở nên lung linh, đây cũng là yếu tố marketing thường thấy của các hãng làm RAM. Vậy tốc độ cao liệu có mang lại sự khác biệt với những tác vụ phổ biến như chơi game hay render?


Kit RAM DDR5-6400 này mình dùng với Core i5-12600K và bo mạch chủ ASRock Z690 Taichi Razer Edition. Core i5-12600K hay dòng Alder Lake-S nói chung hỗ trợ DDR5-4800 mặc định, nếu để kit RAM này chạy Auto thì nó sẽ chạy ở tốc độ 4800 MT/s từ đó tỉ lệ giữa vi điều khiển bộ nhớ IMC và RAM sẽ ngang nhau (Gear1). Ở tốc độ RAM này thì Core i5-12600K đã có thể cho hiệu năng tối đa. Khi bật XMP, kit RAM chạy ở DDR5-6400, tốc độ RAM gấp đôi tốc độ IMC. Alder Lake-S hỗ trợ đến Gear4 nhằm đáp ứng cho các mức xung RAM rất cao như trên 8000 MHz.

Với XMP, kit RAM có thể chạy ở 6400 MHz với điện áp 1.35 V, có thể thấy DDR5 cải thiện đáng kể về tốc độ/điện năng. Với DDR4, tốc độ 3200 MHz đã cần 1.35 V. Kit RAM này dùng die của SK Hynix, điện áp tối đa có thể đạt 1.45 V, vì vậy mình đã thử OC kit RAM này nhưng … không thành công. DDR5 có PMIC tích hợp và mình nghĩ nó khó OC hơn bởi nó còn tùy thuộc vào khả năng của con PMIC bên cạnh die. Trong khi với DDR4, mình chỉ cần thay đổi điện áp RAM, điện áp vi điều khiển bộ nhớ CPU, có thể thêm điện áp SA (System Agent) để đạt được mức xung OC ổn định. Nhiều khi chỉ cần chích thêm điện áp cho RAM là đã có thể đẩy xung lên thêm 200 - 300 MHz với những kit RAM tốt. Trên DDR5 khi chỉnh điện áp cho RAM (VDD) và điện áp cho I/O RAM (VDDQ) thì chip PMIC tích hợp trên thanh RAM sẽ quản lý. Mình đã thử OC lên 6600 MHz với điện áp RAM VDD ở 1.38 V, VDDQ 1.38 V, điện áp cho vi điều khiển bộ nhớ CPU_IMC ở 1.2 V, VCCSA ở 1.25 V, timing mình cố gắng giữ ở 38-38-38-76 thì kit RAM này khởi động được, chạy được bài test AIDA64 nhưng không ổn định để có thể chạy các bài test khác hay game. Thử tăng timing lên 42-42-42-86 thì RAM cũng không ổn định, tăng điện áp lên 1.4 V cũng bó tay. Vì vậy mình tìm cách giảm timing và tìm điểm ngọt của thanh RAM này.

AIDA64 Cache & Memory Benchmark cho thấy sự khác biệt về băng thông và độ trễ giữa các mức tốc độ và timing của kit RAM. Băng thông cao nhất thuộc về tốc độ 6600 MT/s, độ trễ thấp nhất thiết lập 6000 MT/s với timing 30-36-36-76 với 70.8 ns. Vậy băng thông và độ trễ ảnh hưởng sao tới các tác vụ thông thường. Anh em có thể thấy trong phần benchmark 7-Zip, băng thông lớn cho tỉ lệ MIPS (million instructions per second) cao hơn, kết quả là anh em sẽ có thể nén/giải nén tập tin nhanh hơn với cùng CPU. Tuy nhiên, với 7-Zip thì điểm ngọt của kit RAM này nằm ở thiết lập 6000 MT/s với timing thấp là 30-36-36-76, tỉ lệ MIPS của nén và giải nén gần như ngang bằng nhau, đều trên 92000 MIPS.

Với Blender Benchmark 3.3.0, 3 nội dung benchmark là Monster, Junkshop, Classroom (là các project sample) và được thể hiện theo đơn vị sample/minute (spm), tốc độ RAM cao hơn cho tỉ lệ spm tốt hơn, dù vậy sự chênh lệch giữa tốc độ 6400 MT/s với 4800 MT/s không đáng kể, chỉ 1 - 2 spm.

Thử kiểm tra hiệu năng mã hóa định dạng video bằng Handbrake, chuyển đổi video Big Buck Bunny 4K@60Hz sang 1080p@30Hz bằng preset Very Fast (1080p) thì lợi thế về băng thông và timing thấp rất rõ ràng. DDR5-6400 38-38-38-76 hoàn thành bài test này ở 277 giây, tỉ lệ khung hình mã hóa trung bình là 138 fps trong khi DDR5-6400 40-40-40-84 hoàn thành chậm hơn 5 giây, lâu nhất là DDR5-4800 40-40-40-76 hoàn thành trong thời gian 291 giây.



Đa phần game sẽ GPU bound nhưng vẫn có những tựa game CPU bound, nhiều tựa game còn nhạy về độ trễ RAM, một số lại cần băng thông lớn chẳng hạn như các tựa game mô phỏng, giả lập, xây dựng. Bài test 3DMark Fire Strike lấy phần điểm Physics và Time Spy lấy điểm CPU - 2 bài test mô phỏng hiệu ứng vật lý và các mô phỏng hỗn hợp cần năng lực xử lý của CPU và băng thông RAM. Anh em có thể thấy kết quả khá khác biệt giữa tốc độ 6400 MT/s và 4800 MT/s.

Với game, mình test 2 tựa game gồm CS:GO và Shadow of the Tomb Raider. CS:GO là tựa game mình thường dùng để test CPU bởi nó nhạy về xung CPU cũng như độ trễ của RAM. Shadow of the Tomb Raider thiên về GPU. Kết quả cho thấy CS:GO đạt fps cao nhất với thiết lập DDR5-6400 CL38 và DDR5-4800 CL32, thấp nhất là DDR5-4800 CL40. Trong khi đó với Shadow of the Tomb Raider thì sự chênh lệch về fps giữa các thiết lập tốc độ và timing RAM chỉ vài fps, tốt nhất vẫn là DDR5-4800 CL38 với 115 fps.

Như vậy có thể thấy với kit RAM này thì mình sẽ có thể tối ưu được hiệu năng của nó bằng cách giảm timing xuống thấp hơn so với XMP 3.0, tức vẫn giữ tốc độ 6400 MHz nhưng giảm từ CL40 xuống CL38 hoặc thấp hơn nữa nếu có thể. Lúc này hiệu năng của hệ thống sẽ được cải thiện một chút, nhất là với tác vụ mã hóa H.264 hay các định dạng đa phương tiện nói chung, tốc độ nén và giải nén cũng nhỉnh hơn đôi chút so với timing mặc định và hiệu nặng chơi game cũng có chút khác biệt. Mình nghĩ với dòng Alder Lake-S hay Raptor Lake-S tới đây thì anh em nếu muốn xài DDR5 thì chỉ cần mua những kit có tốc độ 4800 MHz hoặc 5200 MHz là đủ. Với hầu hết các tác vụ phổ thông thì băng thông của những kit RAM này vẫn thừa sức đáp ứng và hiệu năng hệ thống cũng không thua gì nhiều so với tốc độ RAM lớn hơn. Riêng với AMD Ryzen 7000 series thì anh em nên mua những kit RAM đạt chuẩn EXPO để đảm bảo hiệu năng tối ưu nhất, đặc biệt là những kit 6000 MHz bởi AMD xác nhận đây là điểm ngọt của RAM dành cho Ryzen 7000.