Bereits seit 2019 liegen die Spezifikationen zu dem Standard DDR5 vor. Doch bis eine neue Technologie die Welt erblickt, vergehen oftmals Monate, wenn nicht sogar Jahre. Obwohl erste Muster seit 2018 existieren und die Veröffentlichung 2020 stattfand, waren DDR5-Module im Handel nicht erhältlich. Das hat sich Ende 2021 geändert und führende Anbieter wie CORSAIR, G.Skill, Kingston® und Samsung zeigen, wozu die Arbeitsspeicher in der Lage sind. In diesem Beitrag erfahrt Ihr, mit welchen Verbesserungen DDR5 aufwartet und mit welchen Leistungsboni im Gaming zu rechnen ist.
Inhalt
Die technischen Details
Mit jeder neuen Arbeitsspeicher-Generation erleben wir eine Steigerung der Transferraten, der Kapazität und der Effizienz. Doch selten konnte bisher ein so großer Sprung erfolgen wie bei der aktuellen Version. Im Vergleich zu DDR4 lassen sich mit der 5. Generation die vierfache Speicherkapazität und eine mehr als doppelt so hohe Geschwindigkeit realisieren. Vor allem ersteres wird in der Zukunft ein wichtiges Thema sein.
Während DDR4-Module mit einem Die lediglich 16 GB Speicherkapazität bereitstellen, kann DDR5 pro Speicherchip bis zu 64 GB aufnehmen. Das bedeutet, dass bei einem Arbeitsspeicher mit 8 übereinander gestapelten 64-GB-Chips – solche Ausbaustufen finden sich vornehmlich bei Arbeitsspeichern für Server und Rechenzentren – in der Theorie eine Gesamtkapazität von bis zu 2 TB realisierbar ist. Für den Consumer-Bereich wird mit einer Obergrenze von 128 GB gerechnet, die derzeit noch kein Hersteller anbietet. Momentan verfügbare DDR5-Arbeitsspeicher weisen eine maximale Einzelkapazität von 32 GB auf und sind folglich aus zwei 16-GB-Chips gefertigt. Höhere Größenordnungen erscheinen mit Sicherheit erst auf dem Markt, wenn professionelle Anwendungen, 8K-Auflösungen und eine drastisch gestiegene Gaming-Performance danach verlangen.
Ein ebenfalls wichtiger Aspekt in Bezug auf die Leistung eines Arbeitsspeichers ist die Taktfrequenz. Während DDR4 laut JEDEC-Norm (Joint Electron Device Engineering Council) von 1600 bis 3200 MHz spezifiziert ist, beginnt DDR5 erst bei 3200 MHz und endet bei 8400 MHz. Höhere Werte lassen sich bei beiden Generationen mithilfe des Overclockings erzielen, wobei die XMP-Profile eine sichere Methode darstellen. Bis RAM-Module mit einem effektiven Takt von 8400 MHz tatsächlich im Handel ankommen, vergeht noch viel Zeit. Derzeit bieten die gängigen Hersteller DDR5-Speicher mit Taktfrequenzen zwischen 4000 und 6000 MHz an, die vor allem im Gaming und bei kreativen Tätigkeiten von Vorteil sein dürften.
Optisch hat sich zwischen DDR4 und DDR5 nicht viel verändert. Wie der vorherige Standard besitzt auch DDR5 288 Pins. Allerdings ist die Einkerbung versetzt positioniert, um einer versehentlich falschen Bestückung vorzubeugen. Der größte Unterschied in der Architektur der Module ist von außen nicht sichtbar und findet sich in der Aufteilung des Interfaces in zwei 32-Bit-Kanälen. Dadurch steigt die Datenrate in der letzten von JEDEC genormten Ausbaustufe (8400 MHz) auf zweimal 33,6 GB/s. DDR4-RAM mit 3200 MHz erreichten maximal 25,6 GB/s.
Doch nicht nur an der Taktfrequenz, der Speicherkapazität und dem Datendurchsatz wurde gefeilt, sondern auch an der Effizienz. Der Sprung ist zwar nicht überwältigend, aber immerhin arbeiten DDR5-Module mit einer Spannung von 1,1 Volt anstelle von 1,2 Volt, wodurch 20 % weniger Strom im Vergleich zur vorherigen Generation verbraucht wird. Allerdings trifft das nur auf die von JEDEC herausgegebenen Spezifikationen zu. Wer seinen Arbeitsspeicher über die Norm hinaus übertaktet, nimmt einen ansteigenden Verbrauch in Kauf.
Erstmals erfolgt bei DDR5 die Regulierung der Spannung nicht länger über das Mainboard, sondern direkt über das Modul. Dafür wurden zusätzliche Power-Management-Schaltungen (PMIC) integriert, die den Strombedarf automatisch steuern. Über einen 5-Volt-Anschluss bei Mainstream-Modellen und eine 12-Volt-Variante bei Server-Ausführungen wird die Spannung auf die jeweiligen Anforderungen heruntergedrosselt. Das Resultat ist eine verbesserte Energieverteilung und eine höhere Signalintegrität bei zeitgleicher Rauschminderung.
Als absolutes Novum im Mainstream-Bereich ist das On-Die ECC (Error Correction Code) anzusehen, das zur Korrektur von Bitfehlern dient und das Risiko von potenziellen Datenverlusten minimieren soll. Fans des Overclockings werden sich zudem über die 3. Version des Extreme Memory Profile (XMP) von Intel® freuen. Dieses stellt Euch bis zu 5 Profile bereit, von denen Ihr zwei nach Belieben modifizieren und direkt auf dem DDR5-Modul speichern könnt.
Insgesamt hat sich mit diesen Neuerungen doch einiges verändert. Doch wie hoch fällt der Unterschied aktuell im Gaming aus? Lohnt sich der Wechsel von DDR4 zu DDR5 bereits? Diese Fragen werden wir Euch im folgenden Abschnitt beantworten.
DDR5 im Test – Top oder Flop?
Die wichtigste Frage, die sich bei der Einführung eines neuen Standards stellt, ist die nach der Performance. Vor allem PC-Enthusiasten, Overclocker und Gamer entscheiden dementsprechend, ob sich der Kauf eines DDR5-RAMs lohnt oder nicht. Damit Ihr einschätzen könnt, ob das Aufrüsten zum jetzigen Zeitpunkt sinnvoll ist, haben wir für Euch einige Benchmarks zusammengestellt.
Als eine der ersten Plattformen hat gamestar.de einen DDR5-Test durchgeführt. Dabei bestand das Testsystem aus einem Intel® Core™ i5 der 12. Generation, einer RTX™ 3080 sowie zwei Dual-Kits mit einer Gesamtkapazität von 32 GB. Getestet wurden zwei DDR4-3600-Module und zwei DDR5-5200-Speicher in sechs unterschiedlichen Spielen. Für einen guten Genre-Mix hat gamestar.de die Titel Cyberpunk 2077, Anno 1800, F1 2020, Total War: Troy, Assassin’s Creed: Valhalla und Watch Dogs Legion gewählt. Um einen besseren Gesamtüberblick zu erhalten, durchliefen die Games den Test in vier verschiedenen Auflösungen von HD bis 4K. Die Grafikeinstellungen wurden dafür auf die Detailstufe hoch gestellt. Aus den ermittelten Framerates hat gamestar.de einen Durchschnitt für die jeweiligen Bildschirmauflösungen errechnet.
Quelle: gamestar.de
Die Benchmark-Ergebnisse offenbaren die derzeitige Gaming-Performance. Anhand der Grafik ist deutlich ersichtlich, dass der DDR5-RAM zwar in allen vier Auflösungen mehr Bilder pro Sekunde generieren kann, allerdings sinkt der Vorsprung von HD zu 4K drastisch. Während bei 720p der Unterschied zwischen DDR4-Modul und DDR5-Arbeitsspeicher bei 12,4 FPS liegt, schrumpft dieser stetig bis auf marginale 1,6 FPS in 4K-Auflösung.
Mit diesem Resultat ist ein flotter Wechsel von DDR4 zu DDR5 allein fürs Zocken eher weniger empfehlenswert, da sich die Leistungssteigerung in einem überschaubaren Rahmen ansiedelt. Doch wie sieht es mit anderen Gebieten aus? Profitieren Nutzer von professionellen Anwendungen von dem neuen RAM-Standard? Die Antwort auf diese Frage liefert uns diesmal die Plattform pcgameshardware.de.
DDR5-Speicher im Alltagstest
Den Kollegen von pcgameshardware.de standen zwei Dual-Kits mit einer Gesamtkapazität von 32 GB zur Verfügung. Dabei wies das eine DDR5-Test-Kit eine Taktfrequenz von 6000 MHz sowie eine Latenz von CL 36 und das andere eine Taktfrequenz von 4800 MHz bei einer Latenz von CL 40 auf. Die Testsysteme setzten sich aus Z690-Mainboards und einem Intel® Core™ i9 der 12. Generation zusammen.
Um die Performance im Alltag realistisch widerzuspiegeln, stehen den DDR5-Modulen ebenfalls zwei DDR4-Dual-Kits mit einer Taktung von 4400 und 3200 MHz gegenüber. Die Latenz liegt bei CL 19, respektive CL 16. Dank der je zwei Arbeitsspeicher pro Test-Kit konnte pcgameshardware.de den Dual-Rank-Modus nutzen, der mit einem hohen Datendurchsatz punktet und von den meisten Usern bevorzugt verwendet wird.
7-Zip: Datenkomprimierung
Im ersten Schritt mussten sich die RAM-Module in der Datenkomprimierung beweisen. Es galt, einen 3 GB großen Ordner mit Spieldateien zu komprimieren. In dieser Disziplin können die DDR5-Modelle augenscheinlich ihre Stärke ausspielen und mit einer spürbaren Zeitersparnis punkten. Während die beiden DDR4-Arbeitsspeicher knapp 2 Minuten mit dieser Aufgabe beschäftigt sind, reduziert sich die Dauer bei dem DDR5-6000-Kit um fast 43 %.
| RAM-Modul | Kit-Gesamtkapazität | RAM-Controller | Dauer | Differenz |
| 2 × DDR5-6000 | 32 GB | 1500 MHz (Gear 2) | 67 s | -42,7 % |
| 2 × DDR5-4800 | 32 GB | 1200 MHz (Gear 2) | 80 s | -31,6 % |
| 2 × DDR4-4400 | 32 GB | 1100 MHz (Gear 2) | 121 s | +3,4 % |
| 2 × DDR4-3200 | 32 GB | 1600 MHz (Gear 1) | 117 s | Basiswert |
Quelle: pcgameshardware.de
Wer sich an dieser Stelle fragt, warum die DDR4-Module mit 3200 MHz etwas besser abschneiden als das RAM-Kit mit 4400 MHz, erhält die Antwort mit Blick auf den RAM-Controller. Seit der 11. Generation setzt Intel® auf zwei Gänge, Gear 1 und 2. Das Prinzip dieser Vorgehensweise ist vergleichbar mit dem Getriebe eines Autos. Während Gang 1 eher zum Anfahren und für geringe Geschwindigkeiten gedacht ist, bietet Gang 2 schon wesentlich mehr Power. Ähnlich verhält es sich mit den beiden Modi der CPUs. Gear 1 dient vornehmlich Arbeitsspeichern mit einer Taktung bis maximal 3200 MHz als Plattform. Höhere Frequenzen werden vom Speichercontroller nicht verarbeitet, sodass Gear 2 gewählt werden muss. Dieser reduziert jedoch den Speichertakt, wodurch leichte Leistungseinbußen – je nach Taktfrequenz – entstehen können. Weiterführende Informationen zu den Neuerungen der Intel®-CPUs findet Ihr auf igorslab.de. Unser umfassender RAM-Guide berät Euch wiederum zu der oftmals schwierigen Entscheidung zwischen Single- und Dual-Rank.
Aida64: RAM-Benchmark
Synthetische Tests spiegeln zwar nicht unbedingt die realistische Performance wider, dienen aber als verlässlicher Anhaltspunkt, um einen Eindruck von der Alltagsleistung zu gewinnen. Mithilfe von Aida64 hat pcgameshardware.de ermittelt, wie gut sich die vier verschiedenen RAM-Kits in den Disziplinen Lesen, Schreiben und Kopieren von Daten schlagen. Die Wahl des RAM-Controllers ist dieselbe wie bei der Datenkomprimierung, sodass die Ergebnisse aus Aida64 das Gesamtbild komplettieren.
Quelle: pcgameshardware.de
In diesem Test überzeugen die DDR5-Module mit ihrer grandiosen Performance. Mit deutlichem Abstand zu den DDR4-Arbeitsspeichern punktet das DDR5-6000-Kit in allen drei Disziplinen, aber auch das schwächere Duo mit 4800 MHz offenbart die Vorteile des neuen Standards. Hier zeigt sich, dass die höheren Taktraten und die zwei 32-Bit-Kanäle den Datendurchsatz merklich steigern.
Spielebenchmarks mit Hintergrundlast
Interessant wird es im letzten Test von pcgameshardware.de. In diesem bringen die Redakteure in Erfahrung, wie stark die Spielperformance beeinflusst wird, wenn nebenbei eine andere Anwendung den Arbeitsspeicher belastet. Dazu lief das Spiel Cyberpunk 2077 in HD-Auflösung, während das Speichertestprogramm HCI Memtest Pro v7.0 in vier Instanzen jeweils 1000 MB prüfte. Den Testparcours begleitete eine RTX™ 3090 zu den Komponenten der vorherigen Konfigurationen.
Im normalen Modus, also ohne gleichzeitig laufenden Memtest, lassen sich nur geringfügige Unterschiede zwischen den einzelnen Arbeitsspeichern feststellen. Bei einem Plus von 16,1 % im Vergleich zum DDR4-3200-Kit gehen die DDR5-6000-Module als Sieger hervor. In der Platzierung der vier Dual-Kits ändert sich auch in den Spielebenchmarks mit Hintergrundlast nichts. Allerdings ist die Differenz zwischen den Arbeitsspeichern augenscheinlich wesentlich größer.
| RAM-Modul | FPS Avg. |
Differenz | FPS Avg. mit Hintergrundlast |
Differenz |
| 2 × DDR5-6000 | 129,1 | +16,1 % | 113,0 | +46,8 % |
| 2 × DDR5-4800 | 121,3 | +9,1 % | 100,3 | +30,3 % |
| 2 × DDR4-4400 | 107,7 | -3,1 % | 74,9 | -2,7 % |
| 2 × DDR4-3200 | 111,2 | Basiswert | 77,0 | Basiswert |
Quelle: pcgameshardware.de
Während die DDR4-3200-Modelle im ersten Durchgang gute 111,2 FPS unterstützen, sinkt die Bildwiederholungsrate im Stresstest auf 77 FPS. Das entspricht einem Leistungsabfall von rund 46 %. Überschaubarer gestaltet sich der Malus bei den DDR5-6000-Speichern, die die Spielperformance nur noch um 14 % drosseln. Im Vergleich zu unserem Basiswert ist das ein stolzes Plus von fast 47 %. Dieses Szenario offenbart die Stärken der DDR5-Arbeitsspeicher. Zwar bieten die DDR5-Module keinen großen Vorteil im Gaming allein, wenn aber andere Anwendungen den RAM stressen, sind die Auswirkungen gegenüber der Vorgängergeneration weniger drastisch.
Aus diesen Resultaten können wir schlussfolgern, dass sich der neue DDR5-Standard vorzugsweise für User lohnt, die regelmäßig mehrere Anwendungen gleichzeitig geöffnet haben. Wer einer kreativen Tätigkeit nachgeht und viel Zeit mit dem Rendern von Objekten verbringt, kann dementsprechend mit einem DDR5-Speicher die Wartezeit eher mit Zocken überbrücken als Besitzer des alten Standards. Doch auch in anderen professionellen Programmen wie dem Codieren und Dekodieren, dem Bearbeiten von Videos und Fotos oder beim Livestreamen dürften die neuen DDR5-Arbeitsspeicher ihre Stärken ausspielen.
DDR5 – welche Mainboards und CPUs passen zum neuen Standard?
Wer in den Genuss von DDR5-Speichern kommen möchte, muss ein umfangreiches Upgrade in Kauf nehmen oder sich einen gänzlich neuen Desktop-PC zusammenstellen. Denn die 5. Generation des Arbeitsspeichers benötigt Mainboards und Prozessoren, die den Standard unterstützen. Momentan ist der Markt recht überschaubar und mögliche Interessenten haben derzeit (Stand 12/2021) im Grunde keine Auswahlmöglichkeiten. Lediglich Intel® bietet bereits Hauptplatinen und CPUs an, die mit DDR5-Modulen kompatibel sind.
Dafür hat der Konzern eigens einen neuen Sockel – LGA 1700 – veröffentlicht. Dieser dient als Basis für die 12. Generation der Intel®-Prozessoren mit dem Codenamen Alder Lake-S. In Form des Z690-Chips wagt Intel® den Schritt in die Zukunft. Allerdings müsst Ihr bei den Mainboards genau auf die Modellbezeichnung achten. Denn die Hauptplatinen sind sowohl mit DDR4- als auch mit DDR5-Slots erhältlich. Daher führen bekannte Hersteller wie MSI und Gigabyte™ zur besseren Unterscheidung die Kennzeichnung DDR4 für den alten Standard in ihren Produktnamen auf.
Zahlreiche Z690-Mainboards sind bereits im Handel verfügbar. Ihnen gemein ist, dass sie vier Steckplätze für Arbeitsspeicher anbieten. An denen lassen sich RAM-Module mit einer Einzelkapazität von bis zu 32 GB anbinden. Die unterstützte Taktfrequenz ist von Board zu Board verschieden. Im Durchschnitt liegt sie aber zwischen 4000 bis 6000 MHz. Der Dual-Channel-Modus ist wie gewohnt verfügbar, sodass Ihr von einem höheren Datendurchsatz bei richtiger Bestückung der Hauptplatine profitiert. Für schnelle Datenübertragungsraten sorgen die PCIe-5.0-Schnittstellen, die vor allem für zukünftige Grafikkarten und Flashspeicher von Interesse sind.
Passend dazu hat Intel® die Alder-Lake-S-Familie in Form der 12. Prozessorgeneration herausgebracht. Erstmals nutzt der Konzern für die Prozessoren eine Hybrid-Architektur, bei der Performance-Cores mit Efficient-Cores zusammenarbeiten. Dadurch sollen Workloads optimiert und das Gaming-Erlebnis verbessert werden. Als Sockel dient selbstverständlich LGA 1700. Zu den wichtigsten Neuerungen der Alder-Lake-S-CPUs zählen die PCIe-5.0- und DDR5-Kompatibilität. Derzeit unterstützen die CPUs Arbeitsspeicher mit einer Taktfrequenz bis zu 4800 MHz im DDR5-Standard und bis zu 3200 MHz in DDR4-Form.
Mit dem Sockel LGA 1700 und den dazugehörigen Mainboards und CPUs sind die Weichen für ein neues Leistungsniveau gestellt. Schnellere Datenübertragungsraten, höhere Datendurchsätze und mehr Speicherkapazität stehen uns zukünftig bereit. Allerdings hat sich durch die Einführung von LGA 1700 auch das Format des CPU-Steckplatzes geändert. Dieser ist jetzt nicht mehr quadratisch, sondern rechteckig. Damit geht die Notwendigkeit einher, ein entsprechendes Montage-Kit zu erstehen, um den alten Kühler wiederzuverwenden oder einen neuen CPU-Kühler zu kaufen.
Wann kommt der DDR5-Support bei AMD?
Bisher existieren keine Mainboard-Chipsätze oder Prozessoren von AMD, die den Standard DDR5 unterstützen. Wann sich dies ändert, lässt sich nur schwer abschätzen. Fakt ist, dass der Wechsel zu DDR5 mit der Einführung des Sockels AM5 stattfinden wird. Dieser soll laut jetzigem Kenntnisstand das gleiche Format aufweisen wie AM4, allerdings mit 1718 Kontakten anstelle von 1331. PCI-Express 5.0 gehört dann ebenfalls zum Standard. Bis es jedoch so weit ist, plant AMD eine weitere Prozessorgeneration für den Sockel AM4 zu veröffentlichen.
Ab Zen 3+ sollen die CPUs über einen 3D-V-Cache verfügen, der die Gaming-Performance um rund 15 % im Vergleich zu den Ryzen™-5000er-Modellen steigert. Wie genau diese Technologie funktioniert, ist noch nicht bekannt. Dafür wissen wir, dass sie auch für die kommende Zen-4-Architektur eine große Rolle spielen wird. Im Gegensatz zu Intel® hat AMD nicht vor, die Sockelgröße von AM5 zu verändern. Dadurch bietet sich Usern der Vorteil, dass alte CPU-Kühler wiederverwendet werden können.
Doch kommen wir zum wichtigsten Punkt: Wann ist mit einem DDR5-Support zu rechnen?
Da AMD vor der Einführung des Sockels AM5 noch einen Refresh der Ryzen™-5000er-Serie und den Release neuer APUs mit RDNA-2-Architektur plant, werden Mainboards und CPUs, die mit DDR5 kompatibel sind, wohl erst Ende 2022 das Licht der Welt erblicken. Die Prozessoren der Zen-4-Architektur sollen im 5-nm-Verfahren gefertigt werden und bis zu 16 Kerne besitzen. Es ist davon auszugehen, dass die Core-Anzahl damit nicht ihren Endstand erreicht hat, sondern zukünftig bis zu 24 Kerne im Desktop-Bereich auf dem Sockel AM5 realisierbar sind. Bei den Mainboards wird AMD seinem jetzigen Muster treu bleiben, sodass X670-Chips die bisherigen Flaggschiffe der X570 beerben. Bis es jedoch so weit ist, heißt es: Geduld bewahren.
Fazit: Lohnt sich der Wechsel von DDR4 zu DDR5?
Ein neuer Standard wirft zu Beginn zahlreiche Fragen auf. Vor allem die Performance, der Preis und die Verfügbarkeit stehen im Fokus der Konsumenten. Erfahrungsgemäß ist eine leistungsstärkere Technologie zum Zeitpunkt ihrer Veröffentlichung nicht gerade ein Schnäppchen. Erst mit wachsender Nachfrage und einem steigenden Angebot sinken die Preise. Derzeit bieten führende Anbieter von Speicherlösungen wie CORSAIR, Samsung, G.Skill, Kingston® und Crucial einige Modelle an, die vorzugsweise als Dual-Kit mit einer Gesamtkapazität von 32 GB vertrieben werden. Kompatible Mainboards und CPUs sind momentan ausschließlich von Intel® erhältlich, was Fans von AMD ein Dorn im Auge sein dürfte.
In puncto Performance haben wir festgestellt, dass die Leistung in Spielen überschaubar ist. Zwar können mit den flotten DDR5-Speichern höhere Framerates erzielt werden, aber das Plus ist nicht überwältigend. Anders verhält es sich, wenn wir Alltagsanwendungen betrachten, bei denen ein hoher Datendurchsatz von Vorteil ist. In dieser Disziplin sind die neuen Arbeitsspeicher dem alten Standard meilenweit voraus. Dasselbe Bild zeichnet sich beim Zocken mit Hintergrundlast ab. Dementsprechend können wir einen Wechsel von DDR4 zu DDR5 für all diejenigen empfehlen, die mit großen Datenmengen arbeiten, viel Zeit mit Renderings verbringen und nebenbei vielleicht eine Runde daddeln wollen. Alle anderen sollten warten, bis AMD seine Produkte veröffentlicht und damit den Markt belebt hat.