Новые технологии в организации PC
рами.
Если уж зашла речь о мультипроцессорных чипсетах, рассчитанных на
серверные платформы, то нельзя не упомянуть еще двух игроков на этом рынке:
Samsung со своим Caspian, разрабатываемым совместно с AMD, и ServerWorks со
своей линейкой ServerSet, которая должна обзавестись DDR SDRAM чипсетом для
процессоров Intel уже в первой половине этого года.
Учитывая такие факторы как стоимость RDRAM, разницу в производительности
RDRAM и DDR SDRAM и падение производительности подсистемы памяти RDRAM при
увеличении объема памяти, подавляющее большинство производителей серверов
намеревается предпочесть DDR SDRAM перед RDRAM. С этим желанием вынужден
считаться даже Intel, который в своем следующем серверных чипсете под x86
(i870) планирует поддерживать именно DDR SDRAM. Да и помимо Intel на рынке
серверных чипсетов будет достаточно желающих поддержать DDR - кроме
независимых разработчиков, на этом рынке выступят и сами производители
серверов, разрабатывающие чипсеты под свои системы - IBM, NEC…
Кварталом позже выхода соответствующих чипсетов, ожидаются материнские
платы на них. Так что первые платы, позволяющие использовать модули DDR
SDRAM, должны выйти уже в третьем квартале 2000 г. И именно эти временные
рамки указаны в планах различных производителей материнских плат. Первым и
единственным неудобством для их пользователей должен стать новый форм-
фактор модулей DIMM.
К сожалению, ничто на свете не дается даром и увеличение пропускной
способности памяти вдвое сопровождается изменением форм-фактора модулей.
При сохранении тех же размеров модуля число контактов увеличилось со 168 до
184. Изменившееся положение ключа не позволит вставить модули DIMM DDR
SDRAM в сегодняшние разъемы DIMM.
Теперь о перспективах. Стандарт модулей DIMM DDR SDRAM предполагает
использование до 200 МГц чипов, с результирующей частотой 400 МГц и
пропускной способностью 3.2 Гбайт/с - как у двухканального Direct Rambus
DRAM. С того момента, когда DDR SDRAM исчерпает свои возможности, в 2003 г.
должен стартовать DDR-II.
Скорость DDR-II чипов, как предполагается, начнется со 100 МГц, но за
счет того, что будет передаваться 4 пакета данных за такт, их пропускная
способность также должна составить 3.2 Гбайт/с. Учитывая такую технологию
работы (передачу 32 байтов за такт) рост производительности DDR-II чипов
при росте тактовой частоты будет максимальным - в 4 раза: 150 МГц дадут уже
4.8 Гбайт/с, а 200 МГц - 6.4 Гбайт/с.
Модули на этих чипах, как и модули на чипах DDR, также будут иметь
свой собственный форм-фактор (230 контактов), и требовать новых чипсетов.
То же самое можно сказать и о чипах Advanced DRAM Technology, которые
должны появиться примерно в то же время.
До тех пор, еще три года, нам предстоит выбирать лишь между DDR SDRAM
и Direct Rambus DRAM. Если Intel не будет силой влиять на рынок (а он
будет!), то результат, учитывая соотношение цена/производительность,
выглядит вполне понятным - выигрывает DDR SDRAM. В противном случае
ситуация становится непредсказуемой: трудно просчитать, что пересилит -
финансовая мощь Intel, или здравый смысл индустрии, и в какой пропорции
проявят себя эти два компонента в конечном результате.
В любом случае, если отстраниться от экстремистских точек зрения, то
можно констатировать, что как бы ни сложилась ситуация, судьба DDR SDRAM
сегодня видится в более радужных оттенках, нежели, скажем, год назад. За
этот год успел выйти Athlon, AMD набрала вес, а VIA - сделала ставку на DDR
SDRAM. Поэтому, что бы ни произошло на рынке решений от Intel, те, кто
будет приобретать в конце этого года процессоры AMD, просто обречены на DDR
SDRAM. А это, если ситуация с ценой на RDRAM не изменится кардинально до
конца года, уже само по себе выглядит неплохим аргументом в пользу выбора
решения от AMD/VIA для тех, кто предпочитает делать покупки, руководствуясь
разумом, а не рекламой.
Платформы от ServerWorks, которая сегодня выступает для Intel в роли
страховочного варианта, закрывая те области на серверном рынке x86, которые
не в состоянии закрыть Intel, смогут выступить столь же достойным ответом
на i840 с двумя каналами Rambus на рынке решений для рабочих станций и
серверов, как чипсеты VIA - на рынке обычных пользовательских PC.
По предварительным тестам прототипа Samurai, производительность
системы на его основе равна производительности системы на базе i840, а
порой и обгоняет ее. Это, с учетом цены модулей RIMM, которая вряд ли
уменьшится в несколько раз в течение года, и объем памяти в серверах и
рабочих станциях дает разницу в стоимости между решениями на базе DDR SDRAM
и RDRAM в тысячи долларов при равной производительности.
Итог: производители DRAM не могут позволить себе не выпускать DDR
SDRAM. Рынок для этого типа памяти существует, он весьма велик. Затрат для
перехода на DDR SDRAM почти не требуется. Себестоимость изготовления чипов
не слишком отличается от себестоимости изготовления чипов SDRAM той же
тактовой частоты. Стоимость RDRAM столь высока, что пользователи, даже при
неудовлетворенном спросе на память, зачастую просто не могут позволить себе
увеличить объем памяти в своих PC. Получился парадокс: если отбросить PC133
SDRAM, как технологию, принадлежащую к предыдущему поколению, то на рынке
общедоступной памяти просто нет предложения. Ну не считать же таковым
безбожно дорогой RDRAM? При данных обстоятельствах воздержаться от выпуска
DDR SDRAM было бы непростительной глупостью.
Складывается, наконец, и вторая половина мозаики: чипсеты и
материнские платы. Во второй половине 2000 г. на рынке будет вполне
достаточно решений, полностью закрывающих поддержкой DDR SDRAM весь спектр
рынка: чипсеты VIA и AMD - High-End PC на базе Pentium III и Athlon,
чипсеты AMD и Samsung - серверы и рабочие станции на базе Athlon, чипсеты
ServerWorks - серверы и рабочие станции на базе Pentium III.
5. Технология памяти Direct Rambus
Процессоры, как выяснилось, развиваются гораздо быстрее, чем за ними
поспевает RAM. Предвыборка, распараллеливание выполнения операций,
конвейерные структуры - все это раскочегарило процессора так, что у них
болше времени уходит на ожидание готовности памяти, чем на сам процесс
вычислений.
Спасает кеш, но это тоже не панацея. Во-первых, он дорог, причем цена
растет нелинейно при увеличении объема - с ростом кеша увеличивается
процент брака, а это делает процессор дороже. Кеш второго уровня - уже не
совсем то, что первого, он работает на частоте шины процессора. Далее, кеш
никак не спасает от операций, которые не отличаются локальностью обращений
к памяти, или от обработки массивов, тривиально не укладывающихся в размер
кеша. Никакой кеш не поможет и при обсчетах потоковой информации - будь то
оцифровка звука ли, видеоввод, роутинг сетевого трафика. Bus-master,
управление шиной силами внешних устройств, вообще идет мимо кеш-подсистемы
процессора, прямо в память, причем большие потоки информации "мимо"
процессора все равно ограничивают его производительность, так как мешают
ему обращаться к памяти.
В общем, сегодняшняя подсистема RAM не удовлетворяет потребностей
компьютера ни с какой позиции. И главное - не меняя архитектуры, ее,
конечно, можно ускорить. Процентов на 20-30. А нужно бы - раз в 5-10.
Что тут делать? И какие проблемы мешают ускорению памяти?
Во-первых, есть предел повышения частоты, на которой может работать память.
При существующей технологии на считывание содержимого ячейки памяти нужно
порядка 10 наносекунд, что не позволяет поднять частоту обращения выше
100Мгц.
Во-вторых, увеличение разрядности памяти (включение ячеек параллельно,
чтобы получить за одно считывание больше байт) создает свои проблемы - как
электрические (придется делать дикого размера микросхемы управления - по
200-300 ножек на корпус), так и бытового характера. Чем больше разрядность,
тем большими шагами можно наращивать память, что неудобно с точки зрения
потребителя. Представляете, как тяжко пришлось бы покупателям, если бы
модули SIMM выпускались только шагами по 32 мегабайта? Или если бы их
пришлось ставить в машину не парами, а минимум - четверками?
В общем компания Rambus поглядела, и решила, что пора
перепроектировать систему памяти в принципе. Отказаться от сегодняшней
методики управления чипами, и сделать все с нуля.
Сразу скажем - ей удалось. Хотя риск был велик - в основном, риск того, что
за Rambus-ом не пойдут, и новый стандарт не приживется. Ан, пошли. Правда,
еще не прижился, но производить новую память (модуль такой памяти,
сделанный по технологии Direct Rambus, называется RIMM) принялись
несколько крупнейших фирм, включая известнейшего памятестроителя Kingston и
толстяка айбиэма.
Новая технология отличается от старой решительно всем - только вот на
вид почти точно такая же, как всем известные DIMM-ы. Direct Rambus вобрал в
себя почти все новшества памятестроения, совместив их в аккуратно и
вдумчиво спроектированной схеме.
Новая схема
Общается с контроллером по мультиплексированной 800-мегагерцовой шине, что
резко снижает необходимое число контактов и энергопотребление интерфейсных
схем
Использует полностью параллельное соединение разъемов под модули SIMM, что
гарантирует временное согласование сигналов, сколько бы модулей не было
вставлено. Отсюда - возможность работы на 800 Мгц.
Адресует модули независимо, что резко увеличивает число независимых банков
памяти, а зн
| |  скачать работу |
Новые технологии в организации PC |
