Введение
Тип синхронной динамической памяти с произвольным доступом
Rambus DRAM (RDRAM) и ее последователи Concurrent Rambus DRAM (CRDRAM) и Direct Rambus DRAM (DRDRAM) — это типы синхронной динамической памяти с произвольным доступом (SDRAM), разработанные компанией Rambus с 1990-х по начало 2000-х годов. Третье поколение Rambus DRAM, DRDRAM, было заменено XDR DRAM. Rambus DRAM разрабатывалась для приложений, требующих высокой пропускной способности, и позиционировалась компанией Rambus как замена различным типам современных типов памяти, таким как SDRAM. Первоначально ожидалось, что DRDRAM станет стандартом для памяти ПК, особенно после того, как Intel согласилась лицензировать технологию Rambus для использования в своих будущих чипсетах. Кроме того, предполагалось, что DRDRAM станет стандартом для графической памяти. Однако RDRAM оказалась вовлеченной в борьбу стандартов с альтернативной технологией — DDR SDRAM — и быстро уступила ей по цене, а затем и по производительности. К 2003 году поддержка DRDRAM в новых персональных компьютерах была прекращена.
Rambus DRAM (RDRAM), and its successors Concurrent Rambus DRAM (CRDRAM) and Direct Rambus DRAM (DRDRAM), are types of synchronous dynamic random access memory (SDRAM) developed by Rambus from the 1990s through to the early 2000s. The third generation of Rambus DRAM, DRDRAM was replaced by XDR DRAM. Rambus DRAM was developed for high bandwidth applications and was positioned by Rambus as replacement for various types of contemporary memories, such as SDRAM. DRDRAM was initially expected to become the standard in PC memory, especially after Intel agreed to license the Rambus technology for use with its future chipsets. Further, DRDRAM was expected to become a standard for graphics memory. However, RDRAM got embroiled in a standards war with an alternative technology—DDR SDRAM—and quickly lost out on grounds of price and, later, performance. By around 2003, DRDRAM was no longer supported in new personal computers.
Главная память ПК
Первые материнские платы для ПК с поддержкой RDRAM появились в конце 1999 года после двух крупных задержек. RDRAM вызывал споры во время его активного использования Intel из-за высоких лицензионных сборов, высокой стоимости, закрытости стандарта и незначительного прироста производительности за возросшую цену. RDRAM и DDR SDRAM оказались в центре стандартизационной войны. PC 800 RDRAM работал на частоте 400 МГц и обеспечивал пропускную способность 1600 МБ/с по 16-битной шине. Модули памяти выпускались в форм-факторе RIMM (Rambus in line memory module) с 184 контактами, аналогичном DIMM (dual in line memory module). Данные передавались по обоим фронтам тактового сигнала, что известно как технология DDR. Чтобы подчеркнуть преимущества технологии DDR, этот тип памяти продавался со скоростью, вдвое превышающей фактическую тактовую частоту, то есть стандарт Rambus 400 МГц получил название PC 800. Это было значительно быстрее, чем предыдущий стандарт PC 133 SDRAM, работавший на частоте 133 МГц и обеспечивавший пропускную способность 1066 МБ/с по 64-битной шине с использованием DIMM с 168 контактами. Кроме того, если материнская плата оснащена подсистемой памяти с двумя или четырьмя каналами, все каналы памяти необходимо обновлять одновременно. 16-битные модули обеспечивают один канал памяти, а 32-битные – два канала. Следовательно, на двухканальную материнскую плату, поддерживающую 16-битные модули, RIMM необходимо устанавливать или удалять парами. Двухканальная материнская плата, поддерживающая 32-битные модули, может принимать или удалять отдельные RIMM. Важно отметить, что более поздние 32-битные модули имели 232 контакта, в отличие от 184 контактов у более ранних 16-битных модулей.
Модули непрерывности
Конструкция многих распространенных контроллеров памяти Rambus требовала установки модулей памяти комплектами по два. Любые оставшиеся незаполненные слоты памяти должны были быть заполнены модулями непрерывности (CRIMM). Эти модули не добавляют дополнительную память и служили только для передачи сигнала к завершающим резисторам на материнской плате, предотвращая отражение сигнала, которое возникало бы при отсутствии модуля. Модули CRIMM физически похожи на обычные RIMM, но не содержат интегральных схем (и их радиаторов).
Выступление
По сравнению с другими современными стандартами, Rambus демонстрировал увеличение задержки, тепловыделения, сложности производства и стоимости. Из-за более сложной схемы интерфейса и увеличенного числа банков памяти, размер кристалла RDRAM был больше, чем у современных чипов SDRAM, что приводило к наценке в 10–20% при плотности 16 Мбит (и дополнительной штрафной наценке около 5% при 64 Мбит). Следует отметить, что наиболее распространенными плотностями RDRAM являются 128 Мбит и 256 Мбит. PC 800 RDRAM работала с задержкой 45 нс, что превышало задержку других разновидностей SDRAM того времени. Чипы памяти RDRAM также выделяли значительно больше тепла, чем чипы SDRAM, что требовало использования радиаторов на всех модулях RIMM. RDRAM включала дополнительную схемотехнику (например, демультиплексоры пакетов) на каждом чипе, что усложняло процесс производства по сравнению с SDRAM. RDRAM также стоила до четырех раз дороже, чем PC 133 SDRAM, из-за сочетания более высоких производственных затрат и высоких лицензионных сборов. PC 2100 DDR SDRAM, представленная в 2000 году, работала с тактовой частотой 133 МГц и обеспечивала пропускную способность 2100 МБ/с по 64-битной шине, используя форм-фактор DIMM с 184 контактами. С выпуском чипсетов Intel 840 (Pentium III), Intel 850 (Pentium 4), Intel 860 (Pentium 4 Xeon), Intel добавила поддержку двухканальной PC 800 RDRAM, что удвоило пропускную способность до 3200 МБ/с за счет увеличения ширины шины до 32 бит. В 2002 году последовал чипсет Intel 850E, который представил PC 1066 RDRAM, увеличив общую двухканальную пропускную способность до 4200 МБ/с. В 2002 году Intel выпустила чипсет E7205 Granite Bay, который представил поддержку двухканального DDR (с общей пропускной способностью 4200 МБ/с) с немного меньшей задержкой, чем у конкурирующей RDRAM. Пропускная способность Granite Bay соответствовала пропускной способности чипсета i850E с использованием PC 1066 DRDRAM, но при значительно меньшей задержке. Для достижения тактовой частоты 800 МГц, модуль памяти RDRAM работал по 16-битной шине, в отличие от 64-битной шины в современных SDRAM DIMM. На момент запуска Intel 820 некоторые модули RDRAM работали на частотах ниже 800 МГц.
Сравнительные показатели
Испытания, проведенные в 1998 и 1999 годах, показали, что большинство повседневных приложений работали незначительно медленнее с RDRAM. В 1999 году сравнительные тесты чипсетов Intel 840 и Intel 820 RDRAM с чипсетом Intel 440BX SDRAM показали, что прирост производительности RDRAM не оправдывал его стоимость по сравнению с SDRAM, за исключением использования в рабочих станциях. В 2001 году результаты тестов продемонстрировали, что одноканальные модули DDR266 SDRAM могли почти достичь производительности двухканальных 800 МГц RDRAM в повседневных приложениях.
История сбыта
В ноябре 1996 года Rambus заключил договор о разработке и лицензировании с Intel. Intel объявила о поддержке исключительно интерфейса памяти Rambus для своих микропроцессоров и получила право приобрести один миллион акций Rambus по цене 10 долларов за акцию. В качестве переходной стратегии Intel планировала поддерживать DIMM-модули PC 100 SDRAM на будущих чипсетах Intel 82x с использованием Memory Translation Hub (MTH). В 2000 году Intel отозвала с рынка материнскую плату Intel 820, оснащенную MTH, из-за редких случаев зависания и спонтанных перезагрузок, вызванных шумом одновременного переключения. С тех пор серийные материнские платы Intel 820 не содержат MTH. В 2000 году Intel начала субсидировать RDRAM, комплектуя розничные упаковки Pentium 4 двумя модулями RIMM. Intel начала поэтапно отказываться от этих субсидий в 2001 году. В 2003 году Intel представила чипсеты 865 и 875 с поддержкой двухканальной DDR SDRAM, которые позиционировались как высокопроизводительная замена чипсета 850. Более того, в дальнейших планах развития памяти RDRAM не предусматривалось.
Консоли для видеоигр
RDRAM от Rambus использовалась в двух игровых консолях, начиная с Nintendo 64 в 1996 году. В консоли Nintendo использовалось 4 МБ RDRAM с тактовой частотой 500 МГц на 9-битной шине, обеспечивающей пропускную способность 500 МБ/с. RDRAM позволила N64 обладать большим объемом пропускной способности памяти, сохраняя при этом относительно низкую стоимость благодаря простоте конструкции. Узкая шина RDRAM позволила разработчикам печатных плат использовать более простые методы проектирования для снижения затрат. Однако эта память не пользовалась популярностью из-за высокой латентности случайного доступа. В N64 модули RDRAM охлаждаются пассивным радиатором. Nintendo также предусмотрела возможность расширения системной памяти с помощью аксессуара Expansion Pak, позволяя некоторым играм улучшать графику, повышать разрешение или увеличивать частоту кадров. В комплекте с консолью поставляется фиктивный модуль Jumper Pak из-за особенностей конструкции RDRAM, упомянутых выше. Sony PlayStation 2 была оснащена 32 МБ RDRAM и использовала двухканальную конфигурацию, что обеспечивало пропускную способность 3200 МБ/с.
Texas Instruments DLP (англ.) (англ.) (полное описание)
RDRAM использовался в системах цифровой обработки света (DLP) компании Texas Instruments.
Видеокарты
Cirrus Logic реализовала поддержку RDRAM в своем графическом чипе Laguna, представив две модели: 5462, предназначенную только для 2D-графики, и 5464, 2D-чип с 3D-ускорением. Обе модели оснащены 2 МБ памяти и портом PCI. Cirrus Logic GD5465 имеет расширенную память Rambus объемом 4 МБ, поддержку двухканальной памяти и использует более быстрый порт AGP. RDRAM обеспечивала потенциально более высокую скорость работы пользователя по сравнению с конкурирующими технологиями DRAM благодаря своей высокой пропускной способности. Эти чипы использовались, в частности, в серии Creative Graphics Blaster MA3xx.