Mortimer
DDR SDRAM, a közeljövő memóriája
Már a 486-os PC-k korszaka óta a folyamatosan gyorsuló processzorokkal szemben a rendszerbusz sebessége szinte alig növekedett. Ez azóta van így, hogy az Intel először döntött úgy, hogy mikroprocesszora nem a rendszerbusz frekvenciájával azonos sebességen fut, és bevezették az FSB többszörözést. Ez a számítógép nevében is meglátszott: 486DX2, melynél ugyan a rendszerbuszt változatlanul hagyták, a CPU teljesítménye duplájára nőtt. (Mivel a teljesítmény legszűkebb keresztmetszetét a memória jelentette, ahhoz, hogy átlépjék a bűvös 50 MHz-es határt, új memóriát kellett kifejleszteni. Az alapgondolat az, hogy a processzor órajelével működjön a memória, így kiküszöbölhetőek a szinkronizálás hiányából adódó várakozási ciklusok. Ennek az elgondolásnak az eredménye az SDRAM.)
Ezek a különbségek később csak tovább nőttek, mert míg a rendszerbusz lassan 66 MHz-re, majd 100 MHz-re nőtt, a PCI busz 33 MHz-en, az AGP busz 66 MHz-en maradt. A memóriabusz továbbra is a rendszerbusz órajelével szinkronban működött (SDRAM, azaz szinkron DRAM). Megjelent a PC66 specifikáció, s ezt követte a PC100 és a PC133.
Habár a memória frekvenciája csak 1/3-madával nőtt, és ennélfogva a sávszélesség is ugyanennyivel emelkedett (800 MB/sec-ről 1,064 MB/sec-re), a processzorok órajele időközben a korábbi két és félszerese lett: 400 MHz helyett már 1 GHz. Hatalmas a kiegyensúlyozatlanság. A PC133 SDRAM sávszélessége 1,064 MB/sec átvitelt tesz lehetővé, ezzel szemben napjaink számítógépei egy 133 MHz-es FSB-t is támogató CPU kielégítésére minimálisan 1 GB/sec-es adatfolyamot igényelnének, szintén 1 GB/sec-et az AGP 4x buszhoz, 132 MB/sec-et a 33 MHz-es PCI buszhoz. Ez mindent egybevéve 2.1 GB/sec. A különbség több mint 2-szeres!
De a memóriagyártóknak napjainkban rendelkezésre álló felszerelések nem engedik meg a PC133 SDRAM frekvenciájának további emelését: a 166 MHz-es SDRAM már túlságosan drága, főleg ha figyelembe vesszük a jelenlegi rendszermemóriák nagyságát. Hasonló okok okozták a Direct Rambus DRAM sikertelenségét is. Persze nagyon erős érvek szólnak a memóriabusz és a rendszerbusz szinkronizálása mellett is.
Az SDRAM teljesítményének növelése megoldható lenne egy plusz SRAM cache hozzáadásával (mint az ESDRAM) vagy a munkafolyamatok optimalizálásával (mint a VCM SDRAM), de sajnos itt egyik sem segít. A megoldást egy nagyon népszerűvé vált technológia jelenti: ha az órajel mindkét csúcsán történik egy adatátvitel, akkor egy szignál alatt kétszer akkora nagyságú csomag mehet át azonos sávszélességen. Így a manapság használt 64 bites buszok esetében két 8 bites csomag mehet át egy órajel alatt (16 byte/ órajel), azaz 133 MHz-es busz esetén 2,128 MB/sec a korábbi 1,064 MB/sec helyett - ez tökéletesen kielégíti a jelenlegi szükségleteket.
A legfőbb előny, hogy az ilyen memóriák felépítése alig különbözik 133 MHz-es társaikétól: a technológia és a berendezés is teljesen ugyanaz (a chip felszíne csak néhány százalékkal nagyobb). A DRAM ipar éppen az elfogadható költségek és a kiváló teljesítmény miatt érdeklődött azonnal a megoldás iránt.
Azonban mivel a specifikációk szerint továbbra is a memóriabusz órajelfrekvenciája volt a névben, és mivel a Direct Rambus DRAM is hasonló órajelduplázáson alapszik, a PC600, PC700, PC800 elnevezés nem volt eléggé vonzó a a vállalatok számára, hogy komolyabban foglalkozni kezdjenek a DDR SDRAM fejlesztésével. A változást a marketingesek hozták meg, ezért lett PC1600 a 100 MHz-es és PC2100 a 133 MHz-es DDR SDRAM chipek neve.
Ugyan a DDR SDRAM gyártása már elég rég megkezdődött (a 64 Mbites változat már több mint két éve, 1998 közepén megjelent), az új elnevezési rendszert csak nemrég találták ki. Addig, amíg az Intel az RDRAM támogatása mellett tette le voksát, 1998 decemberében elfogadtak egy új, nyílt, semmilyen liszenszdíjfizetést nem igénylő DDR SDRAM szabványt. Az új specifikáció legfőbb támogatói (mint a PC133 SDRAM esetében is) a VIA és az IBM voltak. Addigra stratégiájuk már egyértelműen az RDRAM alternatívájának számító architektúrák felé fordult. Pár hónappal később, májusban elfogadták a 184 pines DIMM modul szabványt, ezzel a DDR SGRAM fejlesztése befejeződött. A DDR SDRAM másfél évvel később készen állt a nagyüzemi gyártásra.
De elsőként nem a memóriagyártók használtak DDR chipeket. Abban az időben a grafikuskártya-gyártóknak sokkal nagyobb szükségük volt egy gyors memóriamodulra, mivel a CPU-khoz képest náluk még inkább szűk keresztmetszetnek számított a memóriabusz sávszélessége. Éppen ezért ők a processzoros kollégáknál korábban is teremtették meg a DDR SDRAM/SGRAM támogatását. Az első rá épülő kártya is a GeForce 256 volt.
A DDR kártyák első chipjei többnyire 150 és 166 MHz-en futottak (a végfrekvencia 300 és 333 MHz, ami 128 bites busznál 4.8 és 5.2 GB/sec adatátvitelt jelent). Minden okunk megvan feltételezni, hogy a kései generációk elérik a 183 MHz-et is (366MHz, 6GB/sec), és 2001-ben láthatjuk majd a 200 MHz-es (400MHz, 6.4GB/sec) grafikus chipek eljövetelét is.
Nem nehéz megjósolni, hogy az SDRAM/SGRAM-ot rövid idő alatt fel fogja váltani a nála kétszer gyorsabb memória. A gyors processzorú gépekben lévő grafikus kártyák teljesítménye másfélszeresére nőtt, és használat közben (pl. 32 bites grafikánál) nagyon megterhelik a memóriabuszt.
A fejlesztők jövő évi terveiről jelenleg rendelkezésre álló információkat áttanulmányozva minden alapunk megvan, hogy a DDR memória RDRAM feletti győzelmét megállapíthassuk. Az Intel is feladata a reményt, hogy befolyásolni bírja a piacot, és most már a piac szabályozza magát. A drága RDRAM senkit sem érdekel, főleg mióta a 128 bites memóriabuszos DDR SDRAM is jobb a duál-pipeline-os RDRAM-nál.
De a DIMM DDR SDRAM modulokra még senki sem mutat igényt, mivel itt kissé más a helyzet: valós szükséglet még nem merült fel, mivel a chipseteket speciális alaplapra kell építeni, hogy támogatni tudják ezt a memóriatípust. Az első a DDR modult támogatni képes chipsetet 1999 őszére tervezte a VIA, aztán 2000 telére, most meg tavaszra... de úgy néz ki, hogy még tovább kell rá várni. Feltehetőleg a második negyedév folyamán fog megjelenni az első chipset, mely már támogatja a DDR SDRAM-ot is, a VIA Apollo Pro266.
Ennél a már ma is ismert 133MHz-es FSB és AGP 4x mellé - természetesen számos más bővítmény mellett, mint az Apollo Pro 133A-nál már hivatalossá vált duál CPU támogatás - beépítik a DDR SDRAM fogadásának lehetőségét is.
Valamivel később, a harmadik negyedév táján láthatjuk majd az integrált grafikus maggal rendelkező Apollo Pro266, a PM266 megjelenését. A PM133-mal ellentétben, mely a relatíve gyenge Savage4-el készül, ebbe már a Savage2000-et (GX4C) építik be. Teljesítménye több mint elegendő lesz a jelenleg az integrált chipsetek fő célpiacának számító olcsó rendszerek kategóriájában.
Természetesen nem szabad megfeledkezni a szerverek piacáról sem, ott az év vége felé várható a DDR SDRAM támogatás megjelenése.
Ez év második felére tervezik az Athlon DDR chipset, a KX266 indítását is, mely nagyon hasonló lesz Pentium III-mas társáéhoz, az Apollo Pro266-hoz. Továbbá az AMD igen határozottan meg kíván tenni mindent saját DDR támogatásos chipsetjének, az AMD 760 sikeréért. A tervek szerint támogatni fogja az új EV6 rendszerbuszfrekvenciát - 133MHz (266MHz), és természetesen az 133MHz-es PC2100 DDR SDRAM és az ATA100 specifikációkat. Az AMD 760 bejelentése után fogják bemutatni a hasonló képességekkel rendelkező, de már multiprocesszoros AMD 770-est.
Ha már a szerverplatformra szánt multiprocesszoros chipseteknél tartunk, meg kell említenünk két további résztvevőt is: a Samsunk az AMD-vel közösen fejleszti Caspian-ját, és a ServerWorks is keményen dolgozik ServerSet családján. Utóbbi chipset DDR SDRAM támogatásos Intel processzoros rendszer lesz, elkészülése ez év első felében várható.
Mivel az RDRAM a DDR SDRAM-hoz viszonyított magas ára mellett a memória méretének növekedésével teljesítménye is csökken, a szervergyártók túlnyomó többsége is a DDR SDRAM-ot részesíti előnyben. Még az Intel is tudatában van a tényeknek, éppen ezért tervezik következő x86-os szerverchipsetük, az i870-es DDR SDRAM támogatással való felvértezését. Ráadásul nem az Intel az egyetlen ilyen cég, számos független fejlesztő mellett az olyan gyártók is felismerték előnyeit, mint az IBM, a NEC stb.
Körübelül egy negyedévvel a DDR-képes chipsetek indulása után várható a rájuk épülő alaplapok megjelenése. Tehát az első DDR SDRAM támogatásos alaplapok piacra kerülése 2000 harmadik negyedévére datálható, az legtöbb alaplapgyártó ezt a határidőt jelölte ki célként. Az alaplapokon pusztán az eltérő DIMM modul alakját kell megváltoztatni.
Sajnos ez nem olyan egyszerű mint első hallásra gondolnánk. Habár a modul mérete azonos, a lábak száma 168-ról 184-re nő, és mivel a vezető vájat (notch key) is új helyre kerül, a DIMM DDR SDRAM modulokat nem lehet a jelenleg használt slotokba dugni.
S most térjünk át izgalmasabb dolgokra, a valós teljesítményre. Ma még csak a Micron által készített Samurai chipset eredményeit tudjuk ismertetni. A VIA is számos DDR technológiát liszenszelt a Microntól, és a Micron sem spóról az alkatrészek tekintetében (szerver verzió: megbízhatóbb, de lassabb DIMM modulok, felhasználói változat: gyorsabb, nem bufferelt DIMM modulok).

A tesztet az InQuest piackutató cég készítette
A StreamD a memóriaipar tesztje a memóriabusz gyakorlati sávszélességének megbecslésére. A grafikont látva nehéz bármit mondani, tisztán látszik melyik megoldás fog jobban teljesíteni a valódi alkalmazásokban. Természetesen nem függ minden a memóriabusz sávszélességétől, de határozott különbség mutatkozik az RDRAM és a DDR platformok között.
És most pár szó a közeljövőröl. A DDR SDRAM DIMM modul szabvány magában foglalja a 200 MHz-es chipeket 400 MHz-es végfrekvenciát is lehetővé téve, a sávszélesség - a duál pipelines Direct Rambus DRAM-hoz hasonlóan - 3.2 GB/sec. Ha már ez sem lesz elegendő (úgy 2003 táján) akkor sem lesz gond, a DDR II fejlesztése már most is zajlik. A DDR II chipek várhatóan 100 MHz-en vagy afelett fognak működni, de órajelenként már 4 csomagot küldenek át az adatbuszon. Ezáltal órajelenként 32 byte adat mehet át, és az áteresztőképesség ismét megduplázódhat: 150MHz-nél 4.8GB/sec, 200MHz-nél 6.4GB/sec. Természetesen ezeknek az új chipeknek is másfajta formájuk lesz (230 lábas) és új chipseteket is igényelnek. Valamikor abban az időben fognak megjelenni az Advanced DRAM Technology chipek is.
Persze eddig még 3 év hátravan és ezalatt bárki dönthet a DDR SDRAM vagy a Direct Rambus DRAM mellett, de ha az Intel nem próbálja meg a piacot befolyásolni, a versengés eredménye biztosan a DDR SDRAM vezetését hozza. Máskülönben a helyzet teljesen váratlan irányba is fordulhat, mivel bármerre dőlhet a mérleg: az Intel pénzügyi ereje vagy az iparág természetes folyamatainak irányába.
Az alacsony ár nagy előny, és mivel a számítógépek memóriaéhsége hatalmas, a két megoldás kivitelezése között jelentős különbségek is kialakulhatnak. De a jövő attól függ, melyiket fogják a nagy gyártók felhasználni termékeiknél.
2000 második felében az egész piacot le fogják fedni a DDR SDRAM-ot alkalmazó termékek: a VIA és az AMD chipsetjei - Pentium III-mon és Athlonon alapuló csúcszámítógépek, az AMD és a Samsung chipsetjei - Athlonon alapuló szerverek és munkaállomások, ServerWorks chipsetek - Pentium III-mon alapuló szerverek és munkaállomások.
A DDR kapható, olcsó, RDRAM teljesítményt nyújt SDRAM áron... biztosan fennmarad. És nem csak fennmarad, hanem szép életútja is lesz.
Forrás: iXBT