2021.09.10

차세대 메모리 DDR5, A부터 Z까지 집중 탐구

Gordon Mah Ung | PCWorld
PC RAM 서브시스템은 보통 새로운 변화가 있기까지 아주 오랜 시간이 걸리는데, 이번에는 DDR4가 조금 늦게 출시되고 몇 년 지나지 않아 후속 제품이 나왔다.
 
다음달 DDR5를 지원하는 인텔 앨더 레이크 CPU 출시를 앞두고(내년에는 AMD의 젠 4 칩도 지원할 가능성이 있음) 곧 사용자는 DDR4와 DDR5 중 적합한 메모리를 결정해야 하는 선택의 기로에 서게 된다.
 
ⓒ ADATA

DDR5는 과연 얼마나 빠를까? 이 신제품을 써 보려면 어떤 것이 필요한가? 애초에 DDR5는 도대체 무엇인가? DDR5의 정의부터 활용 여부까지 올바른 결정을 내릴 수 있는 모든 정보를 한데 모았다.
 

DDR5란 무엇?

DDR5는 차세대 PC 주 메모리다. 전력 소비량을 낮추면서 RAM의 집적도와 대역폭을 늘리는 데 초점을 둔다.
 

PC에 장착할 수 있는 DDR5 RAM 최대 용량은?

현재의 DDR4 기술에서 일반용 RAM 모듈의 최대 용량은 32GB다. DDR5에서는 이 용량이 4배로 늘어난다. DDR4 DIMM 슬롯 4개가 달린 일반 주류 PC라면 최대 용량은 128GB지만 DDR5 DIMM 슬롯이 4개인 최신 시스템의 최대 용량은 512GB가 된다. DDR5 DIMM 슬롯이 8개인 고급 시스템은 무려 1TB RAM까지 설치할 수 있다.
 

PC에 512GB의 RAM이 꼭 필요할까?

그렇지 않다. 대부분의 일반 사용자나 게이머에게는 현재16GB~32GB 수준으로 충분하고 그보다 많은 메모리는 불필요하다. 그러나 PC를 사용하는 사람마다 환경은 다르니 30명 중 1명 정도의 비율로 16GB 이상의 RAM이 필요한 사람이 있을지도 모르겠다. 난해한 과학, 연구, 또는 극한의 영상 작업을 한다면 512GB가 반가울 것이다.
 

DDR5의 메모리 대역폭은 얼마나 늘어났나?

RAM 제조업체 마이크론은 3200MT/s의 동일한 데이터 전송률에서 DDR5 모듈의 대역폭이 DDR4 모듈에 비해 36% 늘었다고 밝혔다. 마이크론이 테스트한 DDR5/4800 모듈은 비솟한 DDR4/3200 모듈에 비해 87% 더 향상된 성능을 제공했다.
 
ⓒ CORSAIR
 

DDR5를 사용하면 지연이 낮아지나?

온갖 부분의 개선에도 불구하고, 커세어 공식 자료에 따르면 DDR5 메모리의 전체적인 지연율은 DDR4과 거의 같은 수준이다. 자료에는 싱글 액세스 지연은 거의 똑같고 칼럼 액세스 스트로브 지연은 조금 더 높은 것으로 나와 있다. 커세어에 따르면 현재까지 최상위 DDR5 모듈의 전체적인 지연은 14ns ~ 15ns 범위로 DDR4 모듈과 동일하다.
 

시중에 출시된 DDR4/5333 모듈이 더 낫지 않을까?

DDR4/5333 메모리 모듈은 지금 시점에서도 구입할 수 있지만, 기술적으로는 DDR4 메모리의 공식 한계인 DDR4/3200을 넘어선 사양이다. 모듈 제조업체는 이처럼 높은 데이터 전송률에 도달하기 위해 보통 RAM을 오버클럭하는데, RAM 오버클럭의 경우 AMD와 인텔 CPU 보증도 무효가 된다. 물론 두 회사 모두 사용자의 RAM 오버클럭 여부를 따져 묻지는 않지만, 어쨌든 DDR4의 기술적인 한계를 벗어난 것임을 알아야 한다.
 
반면, DDR5는 등장과 동시에 DDR5/4800 모듈이 나왔고 DDR5/6400도 곧 출시될 예정이다. 에이데이터(Adata)는 오버클럭을 통해 향후 DDR5/12800도 등장할 것이라고 예상했다. 마이크론의 테스트는 동일한 데이터 전송률에서 DDR5가 DDR4보다 37% 더 높은 대역폭을 제공한다는 것을 보여주는데, 이 같은 속도는 반영되지 않은 결과다.
 

DDR5는 더 비쌀까?

모든 새로운 기술이 그렇듯이 DDR5도 현재의 동급 DDR4 모듈보다 비쌀 것이다. RAM 제조업체 삼성은 초기 DDR5의 비용이 최소 30% 더 높을 것이라고 말했다. 칩 자체의 비용만 따졌을 때 그렇다.
 
지난 6월 팁 그룹(Team Group)이 제시한 32GB DDR5/4800 한 쌍 사전 주문 가격은 아마존에서 311달러였다. PC맥(PCMag)에 따르면 팀 그룹의 32GB DDR4 모듈 가격은 150~180달러 수준이다.
 
DDR5이 출시되자마자 구입하려면 큰 비용 지출을 감수해야 한다. 그러나 새로운 메모리 기술로의 전환이 일어날 때는 항상 일어나는 현상이다. 뭐든 따끈한 신상품은 초기에는 비싼 가격에 판매된다.
 

DDR5의 발열 수준은?

DDR5는 대역폭이 더 넓고 용량이 더 클 뿐만 아니라 열도 더 많이 난다. 그러나 칩 자체의 동작 온도가 더 높다고 하기는 어렵다. DDR5에서는 RAM의 전압 조정이 모듈 자체에 들어간다. DDR4의 경우 RAM 전압 조정이 메인보드에서 이뤄진다.
 
이 변화는 이론적으로는 메인보드의 복잡함을 줄이고 각 모듈 제조업체에 더 폭넓은 재량권과 모듈 전력 공급을 최적화할 수 있는 역량을 부여한다.
 
그 대가는 모듈 자체에서 발생하는, 소산시켜야 할 열이 증가한다는 것이다. 실제로 모듈 제조업체 커세어는 DDR5를 위한 냉각 디자인을 적극 홍보하고 있다.
 
ⓒ SAMSUNG
 

모든 DDR5 모듈에 ECC가 적용되나?

DDR5에는 실제로 멀티 비트 오류를 검출하고 싱글 비트 오류를 정정할 수 있는 ECC(오류 보정 제어)가 포함된다. 그러나 여러분의 워크로드가 ECC 기술을 필요로 한다면, 이 ECC는 그 ECC가 아니다.
 
일반적인 ECC에서 오류 검출 및 제어는 CPU로 전송되는 데이터를 포함해서 모든 수준에서 수행된다. DDR5의 ECC는 각각의 실제 RAM 칩에 통합되지만 데이터가 칩을 떠나서 길고 가느다란 와이어를 따라 CPU까지 가는 여정을 시작하면 그때부터는 ECC가 수행되지 않는다. 전송 과정에서 발생한 오류는 DDR5 ECC가 처리하는 문제가 아니라는 의미다. 
 
그렇다면 이런 ECC를 구현하는 이유가 무엇인가? 칩의 집적도를 4배로 올리기 위해서는 부가적인 안전 계층이 필요하기 때문이다. 현재 ECC는 대부분 미션 크리티컬을 이유로 서버와 워크스테이션에만 사용된다. DDR5의 온다이 ECC는 고속, 고집적을 가능하게 하기 위한 목적으로 구현되었을 뿐이다.
 
결과적으로, 상용 CPU와 RAM이 완전한 ECC 지원을 제공하더라도 사용자에게 완전한 ECC RAM 지원이 현실화되지는 않을 것 같다(필요한지도 사실 논란의 여지가 있다).
 

현재 PC에서 DDR5를 사용할 수 있는가?

없다. DDR5를 사용하려면 새 CPU, 새 메인보드, 그리고 새 RAM이 필요하다.
 

DDR5를 지원하는 CPU는?

오는 가을 인텔 12세대 앨더 레이크 S CPU가 DDR5를 지원하는 첫 CPU가 된다. AMD는 2022년 젠 4 CPU에서 DDR5를 지원할 전망이다.
 

12세대 앨더 레이크 S CPU를 이전 DDR4 RAM과 함께 사용할 수 있는가?

인텔 12세대 앨더 레이크 S 프로세서는 DDR4와 DDR5를 모두 지원한다(저전력 버전도 포함). 인텔은 앨더 레이크와 함께 DDR5 메인보드를 출시할 가능성이 높지만 신기술이 등장할 때는 가격이 높고 공급은 부족하다는 점을 감안하면 12세대 앨더 레이크와 현재의 DDR4 메모리를 지원하는 메인보드가 최소한 1~2년 동안은 주류가 될 것이다.
 

미래를 생각하면 DDR5가 더 유리할까?

답하기 어려운 질문이지만, 미래의 유용성을 제공한다는 이유로 높은 가격을 지불하고 신기술을 구매하는 경우 의도한 효과를 얻기가 매우 어렵다. DDR5는 2021년 10월에는 DDR4에 비해 매우 비쌀 가능성이 높으므로 DDR5로 갈아타기 전에 가격이 안정화될 때까지 기다리는 편이 대체로 더 낫다. 어쨌든 구매하는 본인이 가치를 두는 것이 무엇인지에 따라 결정할 부분이다. 
 
또한 RAM에 대한 투자를 어떻게 보느냐에 따라서도 좌우된다. 2021년 또는 2022년 초에 프리미엄을 주고 DDR5를 구입한다면 이후 2026년 정도에(DDR4는 사용 못할 가능성이 큼) 새 시스템을 맞출 때 이 RAM을 사용할 수 있을 것이다. 그러나 일반적으로 새 메모리 표준이 나오면 몇 년 뒤에 RAM 용량이 커지고 속도가 빨라지고 가격이 내려간 시점에 업그레이드하는 편이 더 낫다.
 

차세대 CPU는 DDR4, DDR5 중 어느 것과 함께 사용할 때 더 빠를까?

지금은 정확한 답을 알 수 없다. 과거의 메모리 전환기를 되짚어 보면 가격 프리미엄이 그에 상응하는 실용적 효과로 이어지는 경우는 거의 없었다. 새로운 RAM이 나올 때는 보통 속도와 타이밍 측면에서 매우 보수적으로 시작하는 반면, 기존 RAM은 오랜 기간 속도를 극대화하기 위한 여러 노력이 누적된 상태이기 때문이다.
 
DDR5는 조금 다를 것이다. 가장 빠른 DDR4 모듈에 비해서도 기본적으로 더 뛰어난 대역폭을 제공하기 때문이다. 다만 메모리 대역폭이 크다고 해서 사람들이 통합 그래픽 성능에서 기대하는 효과가 담보되지는 않는다. editor@itworld.co.kr


2021.09.10

차세대 메모리 DDR5, A부터 Z까지 집중 탐구

Gordon Mah Ung | PCWorld
PC RAM 서브시스템은 보통 새로운 변화가 있기까지 아주 오랜 시간이 걸리는데, 이번에는 DDR4가 조금 늦게 출시되고 몇 년 지나지 않아 후속 제품이 나왔다.
 
다음달 DDR5를 지원하는 인텔 앨더 레이크 CPU 출시를 앞두고(내년에는 AMD의 젠 4 칩도 지원할 가능성이 있음) 곧 사용자는 DDR4와 DDR5 중 적합한 메모리를 결정해야 하는 선택의 기로에 서게 된다.
 
ⓒ ADATA

DDR5는 과연 얼마나 빠를까? 이 신제품을 써 보려면 어떤 것이 필요한가? 애초에 DDR5는 도대체 무엇인가? DDR5의 정의부터 활용 여부까지 올바른 결정을 내릴 수 있는 모든 정보를 한데 모았다.
 

DDR5란 무엇?

DDR5는 차세대 PC 주 메모리다. 전력 소비량을 낮추면서 RAM의 집적도와 대역폭을 늘리는 데 초점을 둔다.
 

PC에 장착할 수 있는 DDR5 RAM 최대 용량은?

현재의 DDR4 기술에서 일반용 RAM 모듈의 최대 용량은 32GB다. DDR5에서는 이 용량이 4배로 늘어난다. DDR4 DIMM 슬롯 4개가 달린 일반 주류 PC라면 최대 용량은 128GB지만 DDR5 DIMM 슬롯이 4개인 최신 시스템의 최대 용량은 512GB가 된다. DDR5 DIMM 슬롯이 8개인 고급 시스템은 무려 1TB RAM까지 설치할 수 있다.
 

PC에 512GB의 RAM이 꼭 필요할까?

그렇지 않다. 대부분의 일반 사용자나 게이머에게는 현재16GB~32GB 수준으로 충분하고 그보다 많은 메모리는 불필요하다. 그러나 PC를 사용하는 사람마다 환경은 다르니 30명 중 1명 정도의 비율로 16GB 이상의 RAM이 필요한 사람이 있을지도 모르겠다. 난해한 과학, 연구, 또는 극한의 영상 작업을 한다면 512GB가 반가울 것이다.
 

DDR5의 메모리 대역폭은 얼마나 늘어났나?

RAM 제조업체 마이크론은 3200MT/s의 동일한 데이터 전송률에서 DDR5 모듈의 대역폭이 DDR4 모듈에 비해 36% 늘었다고 밝혔다. 마이크론이 테스트한 DDR5/4800 모듈은 비솟한 DDR4/3200 모듈에 비해 87% 더 향상된 성능을 제공했다.
 
ⓒ CORSAIR
 

DDR5를 사용하면 지연이 낮아지나?

온갖 부분의 개선에도 불구하고, 커세어 공식 자료에 따르면 DDR5 메모리의 전체적인 지연율은 DDR4과 거의 같은 수준이다. 자료에는 싱글 액세스 지연은 거의 똑같고 칼럼 액세스 스트로브 지연은 조금 더 높은 것으로 나와 있다. 커세어에 따르면 현재까지 최상위 DDR5 모듈의 전체적인 지연은 14ns ~ 15ns 범위로 DDR4 모듈과 동일하다.
 

시중에 출시된 DDR4/5333 모듈이 더 낫지 않을까?

DDR4/5333 메모리 모듈은 지금 시점에서도 구입할 수 있지만, 기술적으로는 DDR4 메모리의 공식 한계인 DDR4/3200을 넘어선 사양이다. 모듈 제조업체는 이처럼 높은 데이터 전송률에 도달하기 위해 보통 RAM을 오버클럭하는데, RAM 오버클럭의 경우 AMD와 인텔 CPU 보증도 무효가 된다. 물론 두 회사 모두 사용자의 RAM 오버클럭 여부를 따져 묻지는 않지만, 어쨌든 DDR4의 기술적인 한계를 벗어난 것임을 알아야 한다.
 
반면, DDR5는 등장과 동시에 DDR5/4800 모듈이 나왔고 DDR5/6400도 곧 출시될 예정이다. 에이데이터(Adata)는 오버클럭을 통해 향후 DDR5/12800도 등장할 것이라고 예상했다. 마이크론의 테스트는 동일한 데이터 전송률에서 DDR5가 DDR4보다 37% 더 높은 대역폭을 제공한다는 것을 보여주는데, 이 같은 속도는 반영되지 않은 결과다.
 

DDR5는 더 비쌀까?

모든 새로운 기술이 그렇듯이 DDR5도 현재의 동급 DDR4 모듈보다 비쌀 것이다. RAM 제조업체 삼성은 초기 DDR5의 비용이 최소 30% 더 높을 것이라고 말했다. 칩 자체의 비용만 따졌을 때 그렇다.
 
지난 6월 팁 그룹(Team Group)이 제시한 32GB DDR5/4800 한 쌍 사전 주문 가격은 아마존에서 311달러였다. PC맥(PCMag)에 따르면 팀 그룹의 32GB DDR4 모듈 가격은 150~180달러 수준이다.
 
DDR5이 출시되자마자 구입하려면 큰 비용 지출을 감수해야 한다. 그러나 새로운 메모리 기술로의 전환이 일어날 때는 항상 일어나는 현상이다. 뭐든 따끈한 신상품은 초기에는 비싼 가격에 판매된다.
 

DDR5의 발열 수준은?

DDR5는 대역폭이 더 넓고 용량이 더 클 뿐만 아니라 열도 더 많이 난다. 그러나 칩 자체의 동작 온도가 더 높다고 하기는 어렵다. DDR5에서는 RAM의 전압 조정이 모듈 자체에 들어간다. DDR4의 경우 RAM 전압 조정이 메인보드에서 이뤄진다.
 
이 변화는 이론적으로는 메인보드의 복잡함을 줄이고 각 모듈 제조업체에 더 폭넓은 재량권과 모듈 전력 공급을 최적화할 수 있는 역량을 부여한다.
 
그 대가는 모듈 자체에서 발생하는, 소산시켜야 할 열이 증가한다는 것이다. 실제로 모듈 제조업체 커세어는 DDR5를 위한 냉각 디자인을 적극 홍보하고 있다.
 
ⓒ SAMSUNG
 

모든 DDR5 모듈에 ECC가 적용되나?

DDR5에는 실제로 멀티 비트 오류를 검출하고 싱글 비트 오류를 정정할 수 있는 ECC(오류 보정 제어)가 포함된다. 그러나 여러분의 워크로드가 ECC 기술을 필요로 한다면, 이 ECC는 그 ECC가 아니다.
 
일반적인 ECC에서 오류 검출 및 제어는 CPU로 전송되는 데이터를 포함해서 모든 수준에서 수행된다. DDR5의 ECC는 각각의 실제 RAM 칩에 통합되지만 데이터가 칩을 떠나서 길고 가느다란 와이어를 따라 CPU까지 가는 여정을 시작하면 그때부터는 ECC가 수행되지 않는다. 전송 과정에서 발생한 오류는 DDR5 ECC가 처리하는 문제가 아니라는 의미다. 
 
그렇다면 이런 ECC를 구현하는 이유가 무엇인가? 칩의 집적도를 4배로 올리기 위해서는 부가적인 안전 계층이 필요하기 때문이다. 현재 ECC는 대부분 미션 크리티컬을 이유로 서버와 워크스테이션에만 사용된다. DDR5의 온다이 ECC는 고속, 고집적을 가능하게 하기 위한 목적으로 구현되었을 뿐이다.
 
결과적으로, 상용 CPU와 RAM이 완전한 ECC 지원을 제공하더라도 사용자에게 완전한 ECC RAM 지원이 현실화되지는 않을 것 같다(필요한지도 사실 논란의 여지가 있다).
 

현재 PC에서 DDR5를 사용할 수 있는가?

없다. DDR5를 사용하려면 새 CPU, 새 메인보드, 그리고 새 RAM이 필요하다.
 

DDR5를 지원하는 CPU는?

오는 가을 인텔 12세대 앨더 레이크 S CPU가 DDR5를 지원하는 첫 CPU가 된다. AMD는 2022년 젠 4 CPU에서 DDR5를 지원할 전망이다.
 

12세대 앨더 레이크 S CPU를 이전 DDR4 RAM과 함께 사용할 수 있는가?

인텔 12세대 앨더 레이크 S 프로세서는 DDR4와 DDR5를 모두 지원한다(저전력 버전도 포함). 인텔은 앨더 레이크와 함께 DDR5 메인보드를 출시할 가능성이 높지만 신기술이 등장할 때는 가격이 높고 공급은 부족하다는 점을 감안하면 12세대 앨더 레이크와 현재의 DDR4 메모리를 지원하는 메인보드가 최소한 1~2년 동안은 주류가 될 것이다.
 

미래를 생각하면 DDR5가 더 유리할까?

답하기 어려운 질문이지만, 미래의 유용성을 제공한다는 이유로 높은 가격을 지불하고 신기술을 구매하는 경우 의도한 효과를 얻기가 매우 어렵다. DDR5는 2021년 10월에는 DDR4에 비해 매우 비쌀 가능성이 높으므로 DDR5로 갈아타기 전에 가격이 안정화될 때까지 기다리는 편이 대체로 더 낫다. 어쨌든 구매하는 본인이 가치를 두는 것이 무엇인지에 따라 결정할 부분이다. 
 
또한 RAM에 대한 투자를 어떻게 보느냐에 따라서도 좌우된다. 2021년 또는 2022년 초에 프리미엄을 주고 DDR5를 구입한다면 이후 2026년 정도에(DDR4는 사용 못할 가능성이 큼) 새 시스템을 맞출 때 이 RAM을 사용할 수 있을 것이다. 그러나 일반적으로 새 메모리 표준이 나오면 몇 년 뒤에 RAM 용량이 커지고 속도가 빨라지고 가격이 내려간 시점에 업그레이드하는 편이 더 낫다.
 

차세대 CPU는 DDR4, DDR5 중 어느 것과 함께 사용할 때 더 빠를까?

지금은 정확한 답을 알 수 없다. 과거의 메모리 전환기를 되짚어 보면 가격 프리미엄이 그에 상응하는 실용적 효과로 이어지는 경우는 거의 없었다. 새로운 RAM이 나올 때는 보통 속도와 타이밍 측면에서 매우 보수적으로 시작하는 반면, 기존 RAM은 오랜 기간 속도를 극대화하기 위한 여러 노력이 누적된 상태이기 때문이다.
 
DDR5는 조금 다를 것이다. 가장 빠른 DDR4 모듈에 비해서도 기본적으로 더 뛰어난 대역폭을 제공하기 때문이다. 다만 메모리 대역폭이 크다고 해서 사람들이 통합 그래픽 성능에서 기대하는 효과가 담보되지는 않는다. editor@itworld.co.kr


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