DDR4 : qu'est-ce que c'est ? Qu'est-ce que cela apporte à l'iMac ?

Anthony Nelzin-Santos |

Trois ans après sa mise sur le marché, la mémoire DDR4 fait enfin son entrée dans les Mac. Ou plutôt dans un Mac, l’iMac Retina, doté de deux (21,5 pouces) ou quatre (27 pouces) logements de mémoire DDR4 à 2 400 MHz au format SO-DIMM. Ce qu'elle apporte ? Explications.

De la DRAM à la SDRAM DDR4

Des tores magnétiques aux pico-condensateurs, les chercheurs se sont toujours attachés à réduire la consommation et augmenter la densité ainsi que les performances des mémoires vives. Depuis le début des années 2000, les ordinateurs embarquent de la mémoire vive à accès direct synchrone (synchronous dynamic random access memory, SDRAM) à débit doublé (double data rate, DDR). « Doublé » par rapport au débit de la « simple » SDRAM du début des années 1990, qui prenait elle-même la relève de la DRAM commercialisée depuis le début des années 1970.

Comme son nom l'indique, la DDR4 correspond à la quatrième génération de mémoire DDR, celle dont la mise au point a nécessité le plus de temps. La DDR2 est arrivée sur le marché en 2003, trois ans après la DDR, et la DDR3 a suivi en 2007. Alors que sa conception a commencé dès 2005, la DDR4 n'a pas été commercialisée avant 2014, l'industrie travaillant en parallèle sur des variations de la DDR3.

Deux barrettes de mémoire DDR4.
Deux barrettes de mémoire DDR4.

Neuf ans pendant lesquels le monde de l'informatique a subi de profondes transformations : les ordinateurs portables ont supplanté les ordinateurs de bureau, tout en étant concurrencés par les tablettes et les smartphones. Des appareils mobiles qui se vendent par milliards, et s'arrogent une large part de la production de mémoire vive, directement (leur dotation en RAM ne cesse d'augmenter) et indirectement (leur fonctionnement repose sur un « nuage » fait de serveurs demandant énormément de mémoire).

La demande dépassant l'offre, le prix de la mémoire vive ne cesse d'augmenter depuis plusieurs années, particulièrement ces neuf derniers mois. Alors qu'il était déjà plus élevé que celui de la mémoire DDR3, le prix de la mémoire DDR4 n'a jamais baissé, bien au contraire. Voilà qui n'a pas facilité la transition, menée aujourd'hui à marche forcée sous la pression des fabricants de processeurs.

DDR4 : plus rapide, plus économe

La SDRAM est une mémoire volatile, qui « oublie » les informations qu'elle contient si elle n'est pas alimentée en électricité (et même lorsqu'elle l'est, car c'est une mémoire dynamique, qui doit être rafraîchie périodiquement). Pour réduire sa consommation, il faut donc réduire sa tension de fonctionnement : la DDR opérait à 2,5 V, la DDR2 à 1,8 V, la DDR3 à 1,5 V. La DDR4 opère à 1,2 V, moins encore que la DDR3L, la variante « basse consommation » de la DDR3 qui opérait à 1,25 ou 1,35 V.

Dans le même temps, la DDR4 est plus dense que la DDR3 : une barrette de mémoire DDR3 pouvait embarquer jusqu'à 16 Go, les barrettes de 64 Go de mémoire DDR4 vont bientôt être commercialisées. Elle est plus rapide, aussi : la norme DDR3 définissait une plage de fréquences de 800 à 2 133 MHz, la norme DDR4 définit une plage de fréquences de 1 600 à 3 200 MHz, et de nombreux perfectionnements réduisent le temps d'accès aux données.

La trappe d'accès aux barrettes de mémoire de l'iMac Retina 5K.
La trappe d'accès aux barrettes de mémoire de l'iMac Retina 5K.

Vous ne pourrez pas remplacer la « vieille » DDR3 de votre ordinateur par une barrette de DDR4 flambant neuve. Pour éviter toute confusion, les deux types de mémoire étant incompatibles, la position du détrompeur facilitant l'alignement des barrettes a été décalée. Les barrettes de mémoire DDR4 sont plus épaisses, et leur bord est courbe, deux petits changements qui facilitent la manipulation et réduisent les risques de casse.

Dans l'iMac, mais pas dans les MacBook Pro

Mais trêve de théorie, place à la pratique. Peut-on quantifier l'apport de la mémoire DDR4 à l'iMac ? La mémoire DDR3 était déjà très rapide : les transferts se mesurant en gigaoctets par seconde et la latence en nanosecondes, il est difficile de dégager de gros écarts. Mais prenons le meilleur de la génération précédente, un iMac Retina 5K fin 2015 doté de 16 Go de mémoire DDR3 à 1 867 MHz, et de la génération actuelle, un iMac Retina 5K 2017 doté de 16 Go de mémoire DDR4 à 2 400 MHz.

Le temps de latence n'a pas diminué de manière considérable depuis le début des années 2000 : il tourne autour de 14 nanosecondes pour la DDR3 à 1 867 MHz comme pour la DDR4 à 2 400 MHz. La vitesse importe plus que la latence : le transfert de données passe de 15,5 Go/s avec de la mémoire DDR3 à 1 867 MHz à près de 18 Go/s avec de la mémoire DDR4 à 2 400 MHz. Ses gains sont difficilement perceptibles, mais ils existent bien, et peuvent faire la différence dans les applications les plus exigeantes.

Mais vous l'aurez compris, plus encore que sur sa vitesse, l'intérêt de la DDR4 repose sur sa consommation. Or les MacBook et MacBook Pro embarquent toujours des puces de mémoire LPDDR3. Ce format de mémoire à basse consommation (low power), conçu notamment pour les appareils mobiles et les systèmes embarqués des automobiles, a été décliné dans une version LPDDR4, à la bande passante presque doublée et la consommation réduite d'un quart. Mais Apple la trouve peut-être encore trop chère pour ses ordinateurs… d'autant que les cours ont explosé sous l'effet de la demande des fabricants de smartphones.

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avatar Toinewh | 

Avant on voyait les ordinateurs "ramer", mais aujourd'hui, ce sont les fournisseurs de ram qui pagaient dans la semoule… Tout ça coule de source !

avatar bugman | 

@Toinewh

À moins qu'on nous mène en bateau...

avatar tchit | 

Le prix de la ram a tj été très fluctuant. Je me souviens à la fin des années 90 c'était déjà un marché à part rue Montgallet...

avatar C1rc3@0rc | 

Moais, et la situation devrait de nouveau repartir dans l'autre sens avec la surproduction de Samsung et ses processus innovants.

avatar LeCollectionneur | 

N'empêche que c'est uniquement le hant de gamme en 21 et 27pouce qui ont de la DDR4 alor que les autres uniquement en DDR3 surtout que la DDR5 est connu depuis qu'elle est utiliser dans les ps4 , faut pas nous dire qu'elle vien juste de sortir !

avatar Anthony Nelzin-Santos | 
@LeCollectionneur : vous confondez DDR5 et GDDR5, un type de mémoire pour les cartes graphiques qui dérive de la DDR3. La PS4 utilise 8 Go de mémoire GDDR5 partagée, et un peu de mémoire… DDR3 pour certaines tâches.
avatar Kenny31i | 

"Apple la trouve peut être trop chère"
Haha elle était bonne ! C'est pas comme si Apple revendait ses RAM à prix d'or depuis des lustres.
De plus quand on vend une machine "pro" qui taquine les 5000€ c'est un argument qui ne prend pas...

avatar fte | 

@Kenny31i

J'y ai pensé aussi ;)

avatar C1rc3@0rc | 

@Kenny31i

Il faut remplacer "trop chére" par "pas assez rentable".

L'article est excellent et decrit bien l'incoherence de l'absence de DDR4 dans les macbook. D'autant plus que les nouvelles generations qui souffrent d'une faible autonomie et ou beaucoup d'artifices sont utilisés pour compenser le sous dimensionnement de la batterie.

Comme le rappelle l'article, la RAM consomme de l'electricité, quelque soit la charge de la machine. C'est pas le premier poste de consommation, l'ecran etant le premier, le SSD le second et le processeur le 3eme.

L'article met en evidence le probleme de la politique tarifaire d'Apple, une fois de plus.

avatar macinoe | 

Ah lala..

Quelle rigolade le débat sur la DDR3 du macbook pro 2016 et sa limitation à 16 Go..
J'ai un souvenir épique de l'argumentaire des fanboys qui nous expliquait avec toute la mauvaise foi du monde en quoi la ddr3 était bien mieux que la ddr4..

avatar pocketalex | 

@macinoe

" des fanboys qui nous expliquait avec toute la mauvaise foi du monde en quoi la ddr3 était bien mieux que la ddr4"

celui qui t'a sorti ça est d'une mauvaise foi totale

après, et comme le souligne l'article, la DDR4 n'offre pas de performances notable par rapport à la DDR3 (à moins d'utiliser des applications ou on commence à voir une différence, mais pour la majorité des usages c'est pas la qu'on va trouver un saut en performances notable), mais déja un laptop qui gère la DDR4 peut proposer plus que 16Go (coucou le MBPr 2016 ... et 2017) et ça consomme moins

Bref, c'est LA mémoire que l'on devrait retrouver dans les MAcbook Pro, avec option 32Go, mais y'a pas. C'est con

Certes le SSD ultra rapide permet de compenser le swap et de bosser sur des trucs lourd quand même, mais clairement, l'option 32Go, elle manque et plus le temps va passer, plus elle va manquer

avatar tchit | 

@pocketalex

32gb sur un MacBook Pro c'est overkill je pense.
Ça l'est déjà sur la plupart des stations pro non mobiles.

avatar valcapri | 

@tchit

Tu n’as jamais utilisé des outils de machine learning et data science comme Spark et TensorFlow pour dire cela... Même si TensorFlow utilise plus le GPU ou CPU quand c’est possible que la RAM. Cela n’empêche.

avatar papalou | 

32Go c'est "overkill" pour une station non mobile ?
Ah bon. Faut que je retire des barrettes de mes machines alors, elles ont toutes entre 32 et 64Go de RAM.

avatar fousfous | 

La RAM n'est que 6 fois plus rapide que les SSD des MBP alors, j'aurais pense que c'était beaucoup plus rapide que ça.
Bientôt la fusion de la mémoire vive et du stockage?

avatar fte | 

@fousfous

Va lire sur Optane.

avatar hogs | 

Reste la volatilité de la RAM (pas d'électricité = zéro mémoire) qui empêche encore ce rapprochement.
Ah le "bon" vieux temps des Palm avec l'angoisse de la batterie qui faisait perdre tous le contenu en cas de décharge ...

avatar en ballade | 

Si Appl€ faisait des voitures , ils vendrait des "Audi" avec des moteur de Clio au prix d'une "Rolls"

Pareil pour la mémoire.

avatar 0MiguelAnge0 | 

@MacG

Article intéressant mais je rajouterais 2 ou 3 choses.

1) La bande passante est fonction du temps d'accés (MHz) et aussi de la profondeur de bus. Les calculs ont été fait avec un bus 32bits un peu 'old school' maintenant. Pour de la RAM applicative, on atteind pas les valeurs des CGI (1024 voire plus), mais 128 est assez répandue

2) Les calculs indiquent la vitesse max sans le payload du protocol. Le débit réel est plutôt autour des 65% du max (valable pour les 2...)

3) L'automobile a des besoins dans la grande majorité de débits bien inférieurs: 3.5 ~ 7Go/s. La LPDDR3 reste une valeur sûr perf/prix

La LPDDR4 arrive aussi mais par l'intermédiate des Snapdragon, Intel Apollo Lake voire Nvidia Parker. Les developements demandant 17~20Go/s arrivent mais ils ne sont pas la majorité. L'autre frein est la classe de température: arriver à faire fonctionner le bordel avec le grade 95C est un sacré défit. Le 105C un choix raisonnable mais avec un prix qui ne l'est pas...

avatar Anthony Nelzin-Santos | 
@0MiguelAnge0 : en effet, le soutien d'Intel sera crucial pour la généralisation de la LPDDR4. La situation actuelle — certains processeurs la prennent en charge, les plus communs non et probablement pas avant plusieurs générations — explique grandement que les MacBook Pro en soient restés à la LPDDR3, même si Apple aurait pu faire d'autres choix en amont (DDR4 ou DDR4L plutôt que LPDDR, autre gamme de processeurs, contrôleur maison…). Sans parler du prix…
avatar dtb06 | 

Ce que j'aime bien chez vous c'est qu'Apple a toujours raison.
Steve Jobs disait que personne ne voulait d'un stylet ? Oui mais sur un iPad Pro c'est différent.
Apple ne met pas de DDR4 ? Oui parce que ça consomme trop et c'est trop cher.

Après pour une fois sur la RAM je suis d'accord, même les vitesses d'horloges les plus hautes ne doublent pas les performances. La DDR4 n'a peu de raisons d'être, à part le fait que tous les PC sont passés en DDR4 donc logiquement la DDR3 ne sera plus fabriquée et sera hors de prix. Par contre, les performances....

Mais pour conclure, ce que je reproche à Apple, ce n'est pas la vitesse de sa RAM, c'est la quantité fournie !
Quand je vois mon MBP2009 farci avec 8Go qui a autant de RAM ou eux fois plus que des machines de 2016 ou 2017 (donc 7 ou 8 ans de moins !!!!!!!!), ça me fait mal.

Le prix, n'en parlons pas, même 32Go restent actuellement à un prix ridicule vis-à-vis de n'importe quel ordi Apple.

Et on parle souvent de 8Go qui sont suffisants pour une utilisation standard, mais faites-vous du multi-session ? Il suffit qu'un utilisateur A ouvre Firefox et 2 pages Word et verrouille sa session, alors l'utilisateur B a déjà 4Go en moins.

avatar macinoe | 

"Et on parle souvent de 8Go qui sont suffisants pour une utilisation standard, mais faites-vous du multi-session ? Il suffit qu'un utilisateur A ouvre Firefox et 2 pages Word et verrouille sa session, alors l'utilisateur B a déjà 4Go en moins."

Sans parler de l'évolution des besoins.

Mon premier ordi avait.... 512 Ko de ram.
Certes, c'était il y a 25 ans..

Mais si on recapitule l'évolution, on constate une multiplication par 8 de la quantité de ram tous les 5 ans.

Donc ceux qui s'imaginent que leur ordinateur doté de 8 Go de ram soudée sera encore dans la course dans 5 ans sont vraiment très touchants.

avatar 0MiguelAnge0 | 

@dtb06

Je ne pense pas que le débat soit DDR4 ou DDR3 chez Apple, lorsque le premier iMac 2017 est vendu avec un bon vieux disque dur à plateau!! Là, c'est juste un scandale. D'un point de vue perfs et prix, ils restaient en DDR3 et basculé en SSD Sata 3, il n'y avait pas photos!

La DDR4 permet un gain (pour le moment) de 20% vs DDR3.
Alors qu'un SSD Sata 3 vs disque dure permet un gain entre x5 et x6!!!

Bref...

avatar pocketalex | 

@bdt06

"Ce que j'aime bien chez vous c'est qu'Apple a toujours raison."

A lire les commentaire ici, j'ai tendance à pense le contraire ...

"Steve Jobs disait que personne ne voulait d'un stylet ? Oui mais sur un iPad Pro c'est différent."

Sur l'iPad Pro stylet n'est pas l'outil principal permettant l'utilisation de l'appareil, c'est juste un agrément pour qui veut annoter, dessiner, etc

"Apple ne met pas de DDR4 ? Oui parce que ça consomme trop et c'est trop cher."
Ou parceque le CPU n'est pas à même de la gérer ?

Je t'invite à relire l'article expliquant bien :

"Skylake, comme plusieurs architectures Intel déjà, est compatible uniquement avec la LPDDR3, un format de mémoire vive particulièrement économe en énergie, ou la DDR4, un format pensé pour les ordinateurs fixes. Kaby Lake sera la première génération compatible avec la LPDDR4, une nouvelle norme capable de monter au-delà de 16 Go tout en consommant encore moins d’énergie que la LPDDR3. "

Apple n'a pas mis de LPDDR4 fin 2016 parcequ'il ne pouvait pas, end of discussion. Sur le refresh 2017, on peut discuter en revanche

@macinoe

"Sans parler de l'évolution des besoins.

Mon premier ordi avait.... 512 Ko de ram.
Certes, c'était il y a 25 ans.."

c'est pas parceque les ordinateurs ont manqué de RAM pendant les 30 dernières années qu'ils vont manquer de RAM pendant les 30 prochaines

Aujourd'hui, pour une utilisation familiale, 8G sont amplement suffisant, et 16 pour une utilisation "semi pro", et pour des applications "lourdes" et très spécifiques, on peut réfléchir à 32, 64 ou même plus pour certains métiers type CAD, recherche, etc

La courbe des besoins en RAM s'est stabilisée une fois le seuil des 4Go dépassé et on est plus dans l'époque ou la RAM fournie avec une machine suffit à peine à faire tourner l'OS et qu'il était impératif d'ouvrir sa machine pour en rajouter.
Aujourd'hui on a assez de RAM avec les machines livrées et plus personne n'ouvre sa machine pour en rajouter, sauf bien sur les professionnels qui utilisent des logiciels exigeants

avatar pacolapo | 

marrant, ca me rappelle le débat que j'avais eu ici un avec un type qu'avait monté un hackintosh et qui jurait que la DDR4 était bien mieux que la DDR3 alors que je lui disais que le processeur était bien plus important que la RAM (en l’occurrence, en comparant celui du Mac Pro 2013 contre un i7-7700k)

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