Материал: 835

175

В соответствии с технологией VCM в VCSDRAM любое системное устройство (Memory Master) может сделает запрос, обладающий уникальными характеристиками — адресом, размером блока данных к памяти, по средством виртуальных каналов. По идее системный контроллер памяти ассоциирует каналы с процессами, что ускоряет работу системы, как если бы каждому процессу выделялся отдельный ресурс доступ к памяти. Каждый канал может выполнить обмен данными с любой строкой любого банка ядра.

Рис. 5.9

По этой технологии при записи данные не сразу заносятся в ядро, а помещаются в буфер — виртуальный канал — и хранятся там до тех пор, пока ядро не будут готовы их принять не будет готово их принять (оно, например, может быть занято регенерацией или обменом с другим устройством).

Запись данных в VCSDRAM выполняет следующим образом: вначале данные записываются в виртуальный канал, а потом по мере освобождения контроллера DRAM — происходит запись непосредственно в ячейки памяти SDRAM.

Чтение данных осуществляется путем запроса данных у вируального канала, который в соотвествии с запросом напрямую считает содержимое блока ячеек SDRAM, содержащий необходимые данные, и дополнительно выполнит упреждающее чтение.

Чтобы при одновременном обращении к памяти нескольких процессов не снизилась производительность, число каналов доведено до 16 по 1024 бита каждый (в модулях по 256 Mb каждый

176

канал может передавать до 2048 бит). Работает VC SDRAM при частоте вплоть до 143 МГц. Тип корпуса — стандартный, совместимый по контактам и набору команд («сверху вниз») с SDRAM.

Перспективы.

Таким образом, изменения в VC SDRAM коснулись только принципа размещения данных в ядре, что позволяет использовать его как базу для создания любых микросхем памяти, будь то SDRAM или же DDR RAM (кстати, технология VCM уже будет использоваться в новом стандарте DDR II). Компания уже выпускает по новой технологии 64Mb, 128Mb и 256 Mb ОЗУ и планирует еще в этом году перейти к их массовому производству, сделав эту технологию стандартом de-facto.

5.3.2 Active Link

Последняя архитектурная новинка ActiveLink от специалистов NEC нагрузила DRAM новыми функциями. Известно, насколько успешными на рынке оказались некоторые программы, резидентно выполняющие архивацию информации хранимой на винчестере. NEC предложила распространить архивацию и на основную память. Почему бы не сохранять в сжатом виде информацию в самих DRAM? Чтобы не загружать рутинной работой процессор, функция компрессии/декомпрессии возлагается на сам чип DRAM. В результате несколько расширилось обрамление кристалла, но зато не надо хранить лишнего! Налицо двойной выигрыш: нужна меньшая по количеству ячеек микросхема DRAM, и доступ к информации происходит быстрее, чем обычно.

В самом деле, если все больше информации в компьютерах имеет мультимедийную природу, то и алгоритм компрессии можно выбрать соответствующий. Как написано в пресс-релизе NEC, процессор будет иметь возможность управлять DRAM (например, для выбора алгоритма компрессии) не только обычным образом через контроллер памяти, но и непосредственно. По утверждениям NEC, видеоданные сжимаются в изготовленном прототипном чипе ActiveLink в четыре раза.

Получили ли новые технологии NEC поддержку у производителей DRAM? Сомнения на этот счет имелись уже на момент анонсирования данной технологии: виртуальные каналы и ком-

177

прессоры/декомпрессоры требуют внедрения в DRAM и в контроллеры динамической памяти (для VCM) дополнительной периферии. По оценкам специалистов, она может насчитывать несколько тысяч логических вентилей. Конечно, для нынешних DRAM и контроллеров — копейки, но площадь кристалла DRAM еще больше увеличится, что не приведет в восторг их изготовителей. Новшества от NEC, даже не найдя понимания в мире (хотя, как нам сообщили представители NEC, переговоры со многими фирмами-производителями интенсивно ведутся), способны поднять производительность собственных системных разработок. Благо фирма производит и DRAM, и микропроцессоры. Пожалуй, кроме NEC, не один крупный производитель не попытался реализовать данную технологию.

5.3.3 IRAM

Главная идея IRAM (Intellectual Random Access Memory) —

в размещении процессора и DRAM в одном чипе. Ее вот уже 6 лет развивает группа профессора Дэвида Паттерсона (David Patterson) из Калифорнийского университета в Беркли (iram.cs.berkeley.edu) и многие компании-производители уже поддержали их в этом стремлении. Такие компании как Sun, Compaq и другие производители процессоров уже создают прототипы микросхем нового типа памяти.

Почему это хорошо? Прежде всего, потому, что писать и читать можно длинными словами (где-то в пределах 128— 16384 бит — по выводам разработчиков из Беркли), обеспечивая очень высокую пропускную способность памяти. Раньше это было невозможно — все упиралось в неприемлемо большое число выводов микросхемы. Представим, что некто решил приспособить обычные чипы DRAM для широченной шины данных в основной памяти, чтобы достичь пропускной способности хотя бы 1,6 Гбайт/с. Число выводов у чипа, содержащего контроллер памяти, и сейчас составляет около 500. Дополнительное увеличение их числа на сотню-другую (для увеличения шины данных) сделает всю затею невыносимой для конструкторов.

178

Средняя скорость RAC/CAS равна приблизительно 10—30 ns для модулей 64—256 Mb IRAM. При этом снизится энергопотребление и уменьшится место, занимаемое микросхемами памяти.

Возможно, в будущем одной микросхемы DRAM для PC будет хватать. Если экстраполировать график зависимости числа чипов DRAM в основной памяти то это случится уже в 2002— 2004 году. Тогда городить огород с SIMM, DIMM и, может, даже RIMM будет неинтересно. Если технология не остановится, то идея совмещения CPU и DRAM на одном чипе станет очевидной. К этому сейчас идет техническая общественность под популяр-

ным лозунгом «System On Chip». Вдруг покупка Alpha 21264

компанией Samsung связана с одночипным CPU+DRAM? Это лохматое предположение извиняет то, что гибриды процессоров и динамической памяти на одном кристалле уже существуют не только на бумаге. Их уже выпускает ряд фирм, занятых современными связными, сенсорными технологиями.