2026. május 31., vasárnap

Növekszik a RAM sebessége

DDR4 a láthatáron
Habár a hétköznapi gépekbe még csak most kezd behúzódni a DDR3-as memória (egyre több alaplapot készítenek úgy, hogy DDR2 és DDR3 memóriákat is képes fogadni), a mérnökök már a következő generáción dolgoznak. A Tokióban lezajlott MemCon konferencián Bill Gervasi, a JEDEC igazgatótanácsának tagja leleplezte a DDR4-es szabvánnyal kapcsolatos terveket. Ezek alapján jövőre lezárják a szabványt és 2015-ben már tömegesen használhatók lesznek az új memóriamodulok.

Ahogyan eddig is, az új memóriatípus nagyobb sebességet ígér, vagyis a szabvány szerint a DDR4 memória 2133 és 4266 Mhz közötti frekvencián működik (emlékeztetőül, a szabványos DDR2 400 és 800 Mhz frekvenciatartományban működik, a DDR3 pedig 800 és 1600 között – habár ez utóbbit már kibővítették 2133-ra). A feszültség ugyanakkor csökken, az új modulok már csak 1,1 és 1,2 volt körüli értéken működnek majd.

A frekvencia növelése azonban problémát jelent a kapcsolási áramkörök gyártóinak (például az alaplapgyártóknak). Ugyanis minél magasabb a frekvencia, és alacsonyabb a feszültség, annál érzékenyebb az adatátvitel, annál könnyebben kerül hiba a kommunikációba. A hibák kiküszöbölésére a szerverekben elektronikus hibakorrekciót alkalmaznak, vagyis minden átvitt bitet ellenőriznek, azonban az asztali gépekben a hibák eljutnak a processzorig és számítási problémát okoznak. Ezért a gyártóknak mindent meg kell tenniük a hibák kiküszöbölése érdekében – a jelenlegi technológiák alkalmazása során adatátviteli problémák hibátlan gép esetében szinte sosem fordulnak elő. Azonban már most is egy korlátozó tényező gyártás folyamán a processzortól való távolság és a memóriablokkok elhelyezése.

A jelenlegi memóriamoduloknál problémát okoz a több modul használatakor bekövetkező sebességcsökkenés is. A jelenlegi Multi-drop busz használatával ugyanis a vezetékeken minden modul osztozik a többi RAM modullal, vagyis egyszerre csak egy RAM modul küldhet adatot a processzornak, és fordítva. Ezt már egy ideje a két- (Dual Chanel), illetve háromcsatornás memóriavezérlőkkel igyekeznek kompenzálni, ami bonyolítja a memóriavezérlők építését, illetve az optimális adatelrendezés logikáját.

Az említett problémák miatt a Multi-drop buszt Point-to-Point összekötésre cseréli a DDR4 szabvány. Ez esetben minden memóriamodul kötelezően saját kommunikációs kábeleket kap, nincs lehetőség a kábelek egyszerű osztására. Az elv hasonló a SATA, USB vagy a PCIe buszok működéséhez, ahol valójában soros adatátvitel van, szükség szerint párhuzamosan több csatlakozáson keresztül. Azonban e módszer nagy hátránya, hogy megnehezíti a memóriamodulokkal való bővítést, vagyis nem tehetjük azt, hogy még egy üres csatlakozóhelybe benyomunk memóriát, a gép azt felismeri és működik minden tovább több memóriával. Ha a memóriakontrollert úgy gyártották le, hogy két modult fogadhat (Dual Chanel), akkor az alaplapgyártó nem teheti meg azt, hogy négy foglalatot épít be, így biztosítva a nagyobb memóriakapacitást (ahogyan eddig tették), ezt csak egy drágább, több csatornás memóriavezérlővel oldhatja meg. Ugyanígy a felhasználó, akinek bővítésre van szüksége, kénytelen kivenni a régi modult, és újat, nagyobbat betenni helyette. A memóriamodulokat gyártóknak is kihívás ez a helyzet, ugyanis nagyobb kapacitású modulokat kell legyártaniuk, nem lehet több modul párhuzamos használatára hivatkozni. Természetesen a számítógép sebességének szempontjából jó a megoldás, mivel jelenleg az egyik alapprobléma a számítási kapacitás növelésekor, hogy nem győzzük etetni a processzort adatokkal (vagyis a processzornak várnia kell, hogy folytathassa a számítást, tehát végeredményben nem használjuk ki a valódi teljesítményét, lassabban működik).

A Rambusnál arra is van már ötlet, hogyan lehet ugyanarra a memóriabuszra kettő vagy négy modult is ráépíteni. Ők úgy alakítanák ki a rendszert, hogy egy modul esetén az összes vezetéket használhatja a RAM modul, és ha kettő kerül a gépbe, akkor csak a felét, négy esetében pedig a negyedét. Ezt úgy kiviteleznék, hogy a nem használt foglalatokba egy speciális átjátszómodult helyeznének. Természetesen ebben az esetben a RAM modulokat is úgy kell megépíteni, hogy átkonfigurálhatók legyenek. A processzor szempontjából nem lenne jelentősége a modulok osztottságának, ugyanis számára ugyanakkora buszon érkeznek az adatok, valójában nem is tudná, hogy a bitek felét az egyik modultól, a másik felét pedig egy másiktól kapja. Tehát a sebesség marad ugyanaz, a busz mégsem lesz megosztva. (Megosztott busz esetén a processzornak ki kell előbb választani a memóriát, amelyikkel kommunikál, aktiválni azt, elvégezni a kommunikációt, majd deaktiválni azt. Ezeket a műveleteket az újfajta osztás esetében nem kell elvégezni).

Már alig várjuk az első példányokat műhelyünk asztalán.

Magyar ember Magyar Szót érdemel