RDRAM (Rambus DRAM) - Rambus-память
С DDR-SDRAM жесточайшим образом конкурирует Direct RDRAM, разработанная компанией Rambus. Вопреки распространенному мнению, ее архитектура довольно прозаична и не блещет какой бы то ни было революционной новизной. Основных отличий от памяти предыдущих поколений всего три:
а) увеличение тактовой частоты за счет сокращения разрядности шины,
б) одновременная передача номеров строки и столба ячейки,
в) увеличение количества банков для усиления параллелизма.
А теперь обо всем этом подробнее. Повышение тактовой частоты вызывает резкое усиление всевозможных помех и в первую очередь электромагнитной интерференции, интенсивность которой в общем случае пропорциональна квадрату частоты, а на частотах свыше 350 мегагерц вообще приближается к кубической. Это обстоятельство налагает чрезвычайно жесткие ограничения на топологию и качество изготовления печатных плат модулей микросхемы, что значительно усложняет технологию производства и себестоимость памяти. С другой стороны, уровень помех можно значительно понизить, если сократить количество проводников, т.е. уменьшить разрядность микросхемы. Именно по такому пути компания Rambus и пошла, компенсировав увеличение частоты до 400 MHz (с учетом технологии DDR эффективная частота составляет 800 MHz) уменьшением разрядности шины данных до 16 бит (плюс два бита на ECC). Таким образом, Direct RDRAM в четыре раза обгоняет DDR?1600 по частоте, но во столько же раз отстает от нее в разрядности! А от DDR?2100, Direct RDRAM отстает конкретно, и это при том, что себестоимость DDR заметно дешевле!
Второе (по списку) преимущество RDRAM – одновременная передача номеров строки и столбца ячейки – при ближайшем рассмотрении оказывается вовсе не преимуществом, а фичей – конструктивной особенностью. Это не уменьшает латентности чтения произвольной ячейки (т.е. интервалом времени между подачей адреса и получения данных), т.к. она в большей степени определяется скоростью ярда, а RDRAM функционирует на старом ядре.
Из спецификации RDRAM следует, что время доступа составляет 38,75 нс. (для сравнения время доступа 100 MHz SDRAM составляет 40 нс.). Ну, и стоило бы огород городить?
Стоило! Большое количество банков позволяет (теоретически) достичь идеальной конвейеризации запросов к памяти, – несмотря на то, что данные поступают на шину лишь спустя 40 нс. после запроса (что соответствует 320 тактам в 800 MHz системе), сам поток данных непрерывен.
Стоило?! Для потоковых алгоритмов последовательной обработки памяти это, допустим, хорошо, но во всех остальных случаях RDRAM не покажет никаких преимуществ перед DDR-SDRAM, а то и обычной SDRAM, работающей на скромной частоте в ~100 MHz. К тому же (как будет показано ниже, – см. "Кэш"), солидный объем кэш-памяти современных процессоров позволяет обрабатывать подавляющее большинство запросов локально, вообще не обращаясь к основной памяти или на худой конец, отложить это обращение до "лучших времен". Производительность RDRAM памяти реально ощущается лишь при обработке гигантских объемов данных, например, при редактировании изображений полиграфического качества в PhotoShop.
Таким образом, использование RDRAM в домашних и офисных компьютеров, ничем, кроме желания показать свою "крутость", не оправдано. Для высокопроизводительных рабочих станций лучший выбор – DDR-SDRAM, не уступающая RDRAM в производительности, но значительно выигрывающая у нее в себестоимости.
В этом свете не очень понятно стремление компании Intel к продвижению Rambus'а на рынке. Еще раз обращу внимание читателя: ничего революционного Rambus в себе не несет. Чрезвычайно сложная и требовательна к качеству производства интерфейсная обвязка обеспечивает высокую тактовую частоту, но не производительность! Соотношение 400x2 MHz на 16 бит оптимальным соотношением категорически не является уже хотя бы потому, что DDR?SDRAM без особых ухищрений тянет 133x2 MHz на 64 бит. Причем производители DDR?SDRAM в ближайшем будущем планируют взять барьер в 200x4 MHz на 128 бит, что увеличит пропускную способность до 12,8 Гбайт/с., что в восемь раз превосходит пропускную способность Direct RDRAM при меньшей себестоимости и аппаратной сложности!
Не стоит, однако, бросаться и в другую крайность, считая Rambus "кривой" и "идиотской" памятью. Отнюдь! Инженерный опыт, приобретенный в процессе создания этой, не побоюсь сказать, чрезвычайно высокотехнологичной памяти, несомненно, найдет себе применение в дальнейших разработках. Взять хотя бы машину Бэббиджа. Согласитесь, несмотря на передовые идеи, ее реальное воплощение проигрывало по всем позициям даже конторским счетам. Аналогично и с Direct RDRAM. Достичь пропускной способности в 1,6 Гбайт/с. можно и более простыми путями…
Рисунок 9 ramnus Внешний вид модулей Rambus памяти
Рисунок 10 1733rambus Модули Rambus-памяти установленные на материнской плате. Обратите внимание на близость контроллера памяти (большая микросхема слева, снабженная радиатором) к модулям памяти.
