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Un salto generazionale che ha impiegato tra i sette e gli otto anni per compiersi. Esattamente quanto era stato necessario per partire dalla prima generazione (lanciata a livello commerciale nel 2000) e la terza generazione (sbarcata nel 2007). Nelle ultime settimane del 2014 per il mondo delle RAM è iniziata una nuova era: alcuni produttori hanno iniziato a distribuire i primo modelli di DDR4 SDRAM (acronimo di “Double Data Rate fourth generation Synchronous Dynamic Random-Access Memory”) a oltre sette anni dal lancio delle memorie DDR3.
Un tempo di sviluppo lunghissimo, in ambito hi-tech e che trova spiegazione in alcuni fattori che hanno determinato la nascita del nuovo standard per le memorie RAM. I produttori di memorie di lavoro, ad esempio, puntano molto sull'economicità dei modelli che commercializzano e sono piuttosto restii ad abbandonare una tecnologia produttiva efficiente ed economicamente vantaggiosa. Inoltre, a differenza di altri settori della componentistica hi-tech e informatica (vedi ad esempio quello dei processori e delle schede video), il processo di sviluppo è guidato e incentivato da un consorzio (il Joint Electron Devices Engineering Council, JEDEC) anziché da aziende in libera concorrenza l'una con le altre. Ciò ha inevitabilmente finito con il rallentare quello che potrebbe essere il “naturale” impulso evolutivo del settore, favorendo una stasi cui non si è abituati.
Cos'è la RAM DDR4
Ultima evoluzione tecnologica delle “memorie di lavoro ad accesso casuale” (traduzione dell'acronimo Random Access Memory), le RAM DDR4 sono in grado di far segnare prestazioni migliori (come vedremo tra poco sia sotto il punto di vista della frequenza di lavoro sia sul versante della banda a disposizione per il trasferimento dati) garantendo una maggiore efficienza energetica.
Secondo gli standard designati dal JEDEC, un modulo di RAM DDR4 dovrebbe avere una frequenza di trasferimento di almeno 2133 mtps (acronimo di million transfer per second, milioni di trasferimenti al secondo), una frequenza operativa del bus di input e output di 1066 MHz (dal momento che le RAM DDR danno la possibilità di compiere trasferimenti simultaneamente su due canali, il valore della frequenza di lavoro equivale alla metà del valore dei trasferimenti possibili nell'unità di tempo, quindi 1066 in luogo di 2133 MHz), richiedendo 1,2 volt di corrente per funzionare (contro i circa 1,5 V della generazione precedente). Le memorie DDR4, inoltre, hanno 288 pin (i contatti dorati che consentono lo scambio e il fluire di informazioni tra modulo e scheda madre) e una maggiore densità di chip (che si traduce in banchi di RAM più capienti, anche sino a 128 gigabyte).
Questione di misure
Guardando distrattamente un modulo di memoria DDR4 non si troveranno differenze evidenti con la generazione precedente. La lunghezza di ogni singolo banco di memoria, infatti, rimane la stessa: circa 13,5 centimetri, come per i moduli DDR, DDR2 e DDR3. Non si deve però avere il timore di sbagliare inserendo erroneamente un modulo DDR3 all'interno di uno slot per le RAM della generazione successiva (le DDR4): l'incavo presente nella parte inferiore del modulo (chiamato key) è disposto in una posizione differente rispetto al passato rendendo quindi impossibile l’errore.
Munendosi di righello e andando a prendere le misure si scopre che anche qualcos’altro è cambiato, anche se non a livello macroscopico: le RAM DDR4 sono più alte di quasi un millimetro (0,9 mm, per l'esattezza) e hanno un numero maggiore di pin rispetto al passato (288 contatti dorati, come citato in precedenza, contro i 240 delle DDR3). Grazie a un nuovo processo produttivo (tecnologia tra i 20 e i 30 nanometri), infine, sarà possibile stampare più circuiti dentro ogni singolo banco di memoria e ciò si traduce in moduli capaci di gestire una maggior quantità di informazioni e di dati.
Banda e velocità
Il maggior numero di pin, legato alla maggior capacità di trasferimento dei moduli di RAM DDR4 (le specifiche del JEDEC parlano di una frequenza di lavoro di almeno 2133 MHz o mtps, milioni di trasferimenti al secondo) permettono al nuovo standard per le memorie di lavoro di avere a disposizione una maggiore banda attraverso la quale far transitare i dati. Con le memorie DDR3 la frequenza massima (nelle sue versioni più recenti ed evolute) è di 2133 megahertz (quindi uguale a quella di partenza delle DDR4), mentre il transfer rate (velocità di trasferimento) è variabile tra gli 0,8 e i 2,13 gigatransfer per second (tra gli 800 milioni e i 2,13 miliardi di trasferimenti al secondo): la banda di trasferimento risultante varia, dunque, tra i 6,4 e i 17 gigabyte al secondo. Il valore della banda di trasferimento si ottiene moltiplicando il valore della frequenza operativa del bus per il numero di byte trasferiti ad ogni invio, per il numero di invii possibili nell'unità di tempo. Traducendo tutto in numeri nel caso di un banco da 400 MHz si avrà: 400.000.000 (frequenza) x 8 (byte) x 2 (numero di canali di trasferimento simultanei disponibili) = 6.400 MB al secondo (o 6,4 GB).
Nelle memorie DDR4 queste cifre sono quasi raddoppiate: come già detto, la frequenza di lavoro parte dai 1066 megahertz (al momento non ci sono limiti “superiori”: si parla di frequenze di lavoro di oltre 2000 megahertz per singolo banco), mentre la velocità di trasferimento varia tra i 2,13 e i 4,26 gigatransfer al secondo. Pertanto, eseguendo il medesimo calcolo numerico fatto sopra, la banda di trasferimento effettiva risultante andrà da un minimo di 12,8 gigabyte ad un massimo teorico di 25,6 gigabyte al secondo.
I consumi
Le memorie DDR4 presentano novità anche sotto il punto di vista dei consumi. A differenza della generazione precedente, che deve essere costantemente alimentata da 1,5 Volt di corrente elettrica per poter funzionare, le nuove DDR4 si “accontentano” di 1,2 Volt, permettendo così di ridurre i consumi. Non solo: una RAM meno esosa dal punto di vista elettrico produrrà meno calore e avrà bisogno di sistemi di raffreddamento meno potenti. Le memorie ad accesso casuale di nuova generazione, dunque, saranno più fresche e soprattutto più verdi. Se in un sistema informatico casalingo la riduzione di voltaggio permetterà di risparmiare sino a 15 watt, in un server rack o in un supercomputer (dove ci sono migliaia e migliaia di banchi di RAM) si avranno consumi inferiori nell'ordine delle migliaia di watt.
La disponibilità
Come detto, le memorie DDR3 sono sul mercato da circa 7 anni e ci resteranno ancora per diversi anni. Al momento, infatti, è difficile prevedere una loro uscita di scena a breve termine: la tecnologia di produzione è ormai collaudata, i banchi sono piuttosto affidabili e i prezzi tutto sommato bassi. Di contro, le RAM DDR4 hanno appena fatto la loro comparsa negli scaffali dei negozi di elettronica ed essendo una tecnologia “giovane” potrebbero presentare ancora qualche piccolo bug. Le differenze più sostanziali, però, si registreranno alla cassa: a parità di frequenza, un modulo DDR4 può costare tra il 20% e il 50% in più rispetto a un banco della generazione precedente.
