Analýza: Paměti RDRAM a DDR - co přinášejí

V průběhu přípravy článku o čipsetech a základních deskách jsem si uvědomil, že na PCtuningu se dlouho neobjevil žádný článek pojednávající o současném trendu ve vývoji paměti, o jejich výhodách a použitých technologiích. To bylo dosud... Čtěte!
Kapitoly článku

Firma Rambus Inc. je americká společnost, která před časem vyvinula a nabídla výrobcům vlastní technologii správy paměti, rychlejší než v té době nejpoužívanější technologie SDRAM. Systém byl pojmenován Rambus Random-Access Memory (RDRAM), a za jeho použití byl od výrobců požadován licenční poplatek (ve výši 2%).
Prvním zákazníkem byla firma Nintendo se svou herní konzolí Nintendo 64 ( - opravdu používá RDRAM). Další na řadě však již byla firma Intel Corporation. Ta vše vzala (jak má zvykem) od podlahy, a milou firmu Rambus v roce 1995 koupila / získala kontrolní balík akcii. Technologie RDRAM se tímto dostala plně pod kontrolu Intelu (včetně licenčních poplatků). To je také důvod, proč RDRAM paměti nikdy asi neuvidíme na deskách pro procesory AMD...

Po akvizici Rambusu se Intel rozhodl technologii RDRAM intenzívně prosazovat. Za tímto účelem vznikla nová koncepce stavby základních desek, reprezentována nejdříve čipovou sadou i820 - Camino. Nově byly také Intelem definovány moduly a konektory typu RIMM (Rambis Inline Memory Module) speciálně pro použití RDRAM paměti.


modul RIMM po odmontování stínicího a tepelného krytu

Rambus - technologie

Paměti Rambus se vyznačují jinou vnitřní organizací (ve srovnání s SDRAM). Paměť RDRAM (nezávisle na počtu modulů..) je umístěna na společné, velmi rychlé sběrnici. Vzhledem k tomu, že tato technologie podporuje také násobný přenos ("typu Double Data Rate" - viz. níže), jsou informace z paměťových buněk přenášeny jak na začátku, tak na konci taktovacího impulsu. Tímto se prakticky zdvojnásobuje propustnost.


modul RIMM a jeho "tepelné" rozváděče

Ve specifikaci RDRAM se hovoří o těchto "rychlostních kategoriích": PC800 (takt sběrnice 400Mhz), PC700 (sběrnice 356Mhz) a PC600 (sběrnice 300Mhz). Tyto čísla vypadají pro současné uživatele modulů PC100 a PC 133 přímo úžasně. Nenechte se však mást uváděnou frekvencí modulů RDRAM (a reklamními prohlášeními).

Paměťová sběrnice současných RIMM modulů je široká pouhých 16bitů (= 2 bajty). Proto je teoretický přenos (šířka pásma) modulu PC800 roven 2x800Mhz = 1.6GB/sec. Paměti SDRAM však mají 4x větší šířku paměťové sběrnice - 64bitů (což je 8bajtů). Co z toho plyne? Frekvence RDRAM musí být čtyřnásobná, aby dosáhla stejné paměťové propustnosti jako SDRAM. I tak má ale PC800 navrch: Dnešní rychlé paměti SDRAM PC133 mají totiž teoretickou šířku pásma "jen" 8(bajtů)x133Mhz = 1.06GB/sec. Kuriózní je, že šířka pásma PC133 SDRAM docela přesně odpovídá specifikaci nejrychlejších Intelských PIII-jek (šířka datové sběrnice je 64 bitů, externí frekvence 133Mhz).

Filozofie RDRAM má však také další nevýhodu. Tím je vysoká hodnota "latency" - zpoždění při přístupu k paměťovým buňkám. Od doby vystavení požadavku až po okamžik přenosu odpovídajících dat z paměťových buněk, proběhne určitý čas - Latency time / "přípravná doba". Ta je bohužel při sběrnicové filozofii Rambusu značně vyšší než u maticově orientovaného SDRAMu. Data totiž putují po úzké Rambus sběrnici v balících (chunks) o velikosti 64bitů. Takovýto datový "vláček" musí projet všemi moduly (čím více, tím hůře), až do řadiče paměti (memory controller).

Rambus vlastně zavádí do systému takovou paměťovou minisíť. Sběrnicově/sériový přenos dat je také důvodem určité zvláštnosti RDRAM - v systému musí být osazeny všechny RIMM patice. Volné patice se pak osadí speciálními "průchozími" moduly. 

Celá technologie RDRAM se dá charakterizovat takto:

  • vysokou datovou propustnost, přístup k datům je však zatížen vyšším "dopravním" zpožděním - latency
  • tato koncepce je vhodná pro zpracování "datových proudů" (data streams) - obecně pro multimedia np. kodování MPEG, editace a filtrování zvuku, videa...
  • paměti Rambus se také hodí do zařízení, kde je výhodou jejich užší sběrnice - 16 bitů (a tím i menší složitost plošného spoje). To je důvod použití RDRAM v herních konzolách np. Playstation 2.
  • nutnost použití vysokých frekvencí (až 400Mhz) zvyšuje náročnost desek (dnešní desky s čipsetem i820 dovolují osadit max. 3banky) a RIMM modulů
  • vysoce taktované a nerovnoměrně zatížené moduly vyžadují dodatečný "tepelný management" v řadiči paměti (+čidla teploty + pasivní chladiče/rozváděče tepla).
    P.S. Podle mých kolegů z CTM, dnešní RDRAMy opravdu topí...
  • RDRAM moduly jsou velice drahé (náročná výroba, přesné oboustranné provedení)
  • dnešní specifikace a technologie RDRAM není vhodná pro osazení velkého množství paměti (a proto, světe div se... se nepoužívá v náročných serverech), v budoucnu se vše může změnit
  • dnešní RDRAM nejsou ani vhodné pro notebooky
  • po změně specifikace (np. změně šíře sběrnice - dual bus) se může jednat o velmi výkonnou technologii zítřka P.S. Dual bus již používá i840

Technické poznámky: 1.) Paměťové moduly PC800 (používané na předváděčkách) jsou velmi drahé a prakticky nedostupné (problémy při výrobě). Pozor, většina současně dodávaných modelů počítačů s pamětmi RDRAM (Rambus) je vybavena levnějšími moduly PC700 či PC600.

Témata článku: Paměti, Hudba, filmy, seriály, Analýza, Rychlá doba, Náročné použití, PS 2, Busy, Určitá doba, Vhodná technologie, Reklamní balík, Licenční poplatek, Vláček, Double, Buňka, DDR, Time Management, Náročná výroba, Vysoká náročnost, Paměťový modul, Herní použití, Vysoká frekvence, Teoretická propustnost, Forecast, Modul, Paměťová buňka


Určitě si přečtěte

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 4

redakce
Mapy GoogleStreet View
Vodafonu se zhroutila kabelovka. Síť bývalého UPC má výpadky
Lukáš Václavík
VodafoneUPC
Apple Macbook Air M1: testujeme výkon, výdrž, a hlavně kompatibilitu aplikací [průběžně aktualizováno]

Apple Macbook Air M1: testujeme výkon, výdrž, a hlavně kompatibilitu aplikací [průběžně aktualizováno]

** Testujeme Apple Macbook Air s procesorem M1 ** Zajímá nás nejen výkon, ale zejména kompatibilita aplikací ** Článek je průběžně doplňován na základě vašich dotazů

Jiří Kuruc | 205

Jiří Kuruc
Apple
Google vymyslel technologii superpřesného GPS. Už ji podporuje Pixel 5 a dorazí i na ostatní telefony

Google vymyslel technologii superpřesného GPS. Už ji podporuje Pixel 5 a dorazí i na ostatní telefony

** Kvalita GPS ve městech občas stojí za starou bačkoru ** Mohou za to odrazy signálu od okolních budov ** Google má jejich 3D model, a tak spolupracuje s výrobci GPS čipů

Jakub Čížek | 40

Jakub Čížek
NavigaceTechnologieGoogle
Šéf Spotify: Budeme zdražovat. Náš obsah se zlepšil
Markéta Mikešová
PředplatnéSpotify
Nejlepší herní notebooky a pracovní stroje: Když máte více než 20 tisíc

Nejlepší herní notebooky a pracovní stroje: Když máte více než 20 tisíc

** Když máte na notebook více než 20 tisíc korun, odpadají kompromisy ** Notebooky na práci dostávají tenká kovová těla a styl ** Herní notebooky zvládnou i nejmodernější hry v plné kvalitě

David Polesný | 43

David Polesný
Notebooky

Aktuální číslo časopisu Computer

Jak prodloužit výdrž notebooku

Velké testy: gamepady a inkoustové tiskárny

Důkladný test Sony Playstation 5