Het geheugen van de toekomst

7 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Functie van het geheugen
  2. 2. DRAM: de basis
  3. 3. DIMM modules
  4. 4. Bandbreedte en wachttijd
  5. 5. Bandbreedte en wachttijd (vervolg)
  6. 6. De praktijk
  7. 7. Sneller geheugen
  8. 8. De wereld van RDRAM
  9. 9. De keerzijde van de medaille
  10. 10. Rekenen aan RDRAM
  11. 11. De waarde van Rambus
  12. 12. DDR-SDRAM
  13. 13. Conclusie
  14. 7 reacties

De wereld van RDRAM

In principe zijn er twee manieren om de bandbreedte van geheugen te vergroten. Eén mogelijkheid is om de klokfrequentie - dus het aantal tikken - van het geheugen op te voeren. Een tweede optie is verbreding van de databus, waardoor meer bits per klokslag kunnen worden verstuurd. Het probleem is echter dat beide ‘oplossingen’ elkaar tegenwerken: hoe breder de databus, hoe moeilijker het is om de juiste signaalwaarden te behouden bij hoge frequenties. Andersom geldt dat natuurlijk ook: hoe hoger de klokfrequentie, des te moeilijker wordt het om een brede databus in stand te houden.

De firma Rambus, ontwikkelaar van het RDRAM-systeem, is in principe een andere weg ingeslagen dan de andere geheugenfabrikanten. In plaats van een brede databus van 64 bit (zoals we die nu ook bij SDRAM-DIMM’s hebben), kiest Rambus voor een smalle 16 bit databus, maar wel op een erg hoge frequentie. Een Rambus-kanaal werkt op 400 MHz, en dan in DDR-modus (Double Data Rate). Door zowel op positieve als negatieve klokflanken dataoverdracht plaats te laten vinden werkt Rambus dus eigenlijk op 800 MHz. De maximale theoretische bandbreedte van RDRAM komt zo neer op 800 MHz * 2 bytes = 1600 MB/s. Dat is een stuk meer dan de bestaande PC133 SDRAM-modules presteren! 

Duiken we wat dieper in het Rambus-systeem, dan blijkt het echter toch wat minder ideaal te zijn dan het ogenschijnlijk lijkt. Een citaat van webjournalist Paul DeMone: “Het goede nieuws van RDRAM is dat het sneller werkt dat het huidige geheugen. En het slechte nieuws van RDRAM is dat het langzamer is dan het huidige geheugen.” Het klinkt gek, maar het klopt helemaal!

De beschreven Rambus-snelheid noemt Rambus vanwege de marketing PC800. Dit in de hoop dat mensen denken dat PC800 Rambus-geheugen achtmaal sneller is PC100 SDRAM-geheugen. Aangezien de yields (het percentage bruikbare chips na fabricage) van PC800 RDRAM erg laag zijn, heeft men ook een PC600- en een PC700-standaard ontworpen. Zoals tabel 3 laat zien werken deze echter niet altijd op 300 of 350 MHz DDR! 

Tabel 3: Kloksnelheden en theoretisch maximale bandbreedtes van RDRAM

Rambus Type CPU met 100 MHz FSB CPU met 133 MHz FSB
PC600 300 MHz DDR: 1200 MB/s 266 MHz DDR: 1066 MB/s
PC700 300 MHz DDR: 1200 MB/s 356 MHz DDR: 1424 MB/s
PC800 400 MHz DDR: 1600 MB/s 400 MHz DDR: 1600 MB/s

Veel mensen hebben al bij voorbaat een afkeer gekregen voor de weg die Rambus is ingeslagen. Toch ligt de keuze voor het Rambus-systeem erg voor de hand. Op meerdere plaatsen binnen de pc komen we namelijk soortgelijke veranderingen tegen. Het duidelijkste voorbeeld is wel de overgang van de parallelle poort naar de USB-bus. Een parallelle poort kan 8 bit tegelijkertijd versturen, maar slechts op een lage snelheid. Bij USB is gekozen voor het serieel versturen van 1 bit tegelijkertijd, maar dan wel op een veel hogere snelheid. Iets soortgelijks gaan we in de toekomst zien bij de opvolger van de Ultra ATA/100-standaard voor harde schijven. Ultra ATA/100 wordt opgevolgd door Serial ATA, dat maar 1 bit (in plaats van 16) tegelijkertijd verstuurt, maar op veel hogere snelheden. Een groot voordeel van smalle databussen zien we als we een geheugenbus twee keer op een moederbord willen situeren. Twee SDRAM-bussen op één moederbord plaatsen is bijna onmogelijk, omdat alles wat nodig is voor de 64 bit databus twee keer moet worden uitgevoerd. Dat maakt het leggen van de benodigde spoortjes op de moederborden vrijwel onmogelijk. Als een fabrikant het al voor elkaar zou krijgen, dan moet het moederbord uit vele extra lagen bestaan. Daarmee worden de kosten enorm opgeschroefd. Het dubbel uitvoeren van een Rambus-geheugenbus is door toepassing van de smalle databus een veel kleiner probleem. Op sommige moederborden met een Intel 840-chipset gebeurt het zelfs al! Vanwege de smalle databus is Rambus-geheugen ook veel makkelijker te integreren. De Sony Playstation 2 bijvoorbeeld maakt gebruik van 32 MB RDRAM-geheugen.

0
*