Nadchßzejφcφ tchajwansk² veletrh Computex je oΦekßvßn s mnohem v∞tÜφm nap∞tφm ne₧ kter²koli p°edchozφ roΦnφk. Je toti₧ velmi pravd∞podobnΘ, ₧e prßv∞ na Tchaj-wanu vypukne rozhodujφcφ bitva mezi dv∞ma konkurenΦnφmi technologiemi pam∞¥ov²ch Φip∙. Ano, samoz°ejm∞ se jednß o technologie Rambus a DDR. V²konnost procesor∙ toti₧ pokroΦila natolik, ₧e souΦasnß kapacita sb∞rnice FSB (front-side bus) se stßvß omezujφcφm faktorem, s nφm₧ bude t°eba n∞co ud∞lat. Oba tßbory p°itom na druhou polovinu roku chystajφ zßsadnφ novinky a nelze Φekat, ₧e by si p°φle₧itost v podob∞ Computexu nechaly ujφt.
Spory o tom, kterß technologie je lepÜφ, zam∞stnßvajφ u₧ n∞kolik m∞sφc∙ autory odborn²ch poΦφtaΦov²ch Φasopis∙ a rovnovßha se st°φdav∞ vychyluje tu ve prosp∞ch firmy Rambus (Direct Rambus DRAM neboli DRDRAM), tu na stranu p°φznivc∙ pam∞tφ Double Data Rate DRAM (DDR DRAM). Podobnost obou zkratek jen p°ispφvß k celkovΘ zmatenosti û kterß strana mß vlastn∞ pravdu?
NejspφÜ neuÜkodφ malΘ historickΘ ohlΘdnutφ. Firma Rambus vznikla v roce 1990 a u₧ v prvnφ polovin∞ devadesßt²ch let zaujala svou revoluΦnφ Φipovou technologiφ. Prvnφ pam∞ti typu Rambus naÜly svΘ uplatn∞nφ v hernφch konzolφch Nintendo. V roce 1995 se o technologii Rambus zaΦal zajφmat takΘ Intel a s firmou Rambus podepsal dohodu, podle nφ₧ se m∞la technologie Rambus stßt na p°elomu stoletφ zßkladem novΘ pam∞¥ovΘ architektury osobnφch poΦφtaΦ∙. Dnes toho nejspφÜ Intel trpce lituje, nebo¥ zmφn∞nß dohoda se pro n∞j ukßzala b²t znaΦn∞ nev²hodnß. Firma Rambus si toti₧ vyjednala tak°ka ·plnou exkluzivitu û podle n∞kter²ch interpretacφ nesmφ Intel a₧ do roku 2002 dßt p°ednost jinΘ technologii, a mß dokonce zakßzßno jinΘ technologie marketingov∞ propagovat.
Tanec mezi vejci
To by ΦßsteΦn∞ vysv∞tlovalo souΦasnΘ lavφrovßnφ nejv∞tÜφho sv∞tovΘho v²robce poΦφtaΦov²ch mikroprocesor∙. U₧ od sklonku lo≥skΘho roku je toti₧ jasnΘ, ₧e v²robc∙m PC se technologie DRDRAM p°φliÜ nezamlouvß. Nejde jen o to, ₧e je velmi drahß (k extrΘmn∞ vysok²m v²robnφm nßklad∙m se p°idßvajφ jeÜt∞ licenΦnφ poplatky, z nich₧ Rambus ₧ije), ale takΘ o to, ₧e podle n∞kter²ch test∙, jejich₧ v²sledky se v poslednφch m∞sφcφch zaΦaly rojit jako houby po deÜti, nep°inßÜφ Rambus po₧adovan² v²konnostnφ vzestup. SpoleΦnost AMD, nejv∞tÜφ konkurent Intelu, se otev°en∞ postavila na stranu technologie DDR DRAM; v²razn∞ ji v tom podporuje takΘ tchajwanskß firma VIA (po jejφch₧ aktivitßch Intel takΘ pokukuje znaΦn∞ nerv≤zn∞). Prvnφ komerΦnφ implementace technologie DDR DRAM je oΦekßvßna ve druhΘ polovin∞ letoÜnφho roku.
Intel na tuto hrozbu pochopiteln∞ musφ reagovat; zatφm se chovß podobn∞ jako loni na podzim, kdy velice opatrn∞ zaΦal p°ipouÜt∞t mo₧nost implementace technologie PC133 (sb∞rnice FSB na taktu 133 MHz), kterou p°edtφm oznaΦoval za slepou uliΦku. Zatφmco tedy jeÜt∞ na zaΦßtku roku byla jedinou uznßvanou platformou pro operaΦnφ pam∞¥ budoucφch intelovsk²ch procesor∙ technologie Rambus, dnes se u₧ otev°en∞ hovo°φ o tom, ₧e procesory Timna (intelovskß implementace tzv. jednoΦipov²ch poΦφtaΦ∙) budou standardn∞ podporovat SDRAM. V p°φpad∞ procesor∙ Wilamette sice Intel i nadßle jednoznaΦn∞ trvß na Rambusu, ale v byznysu platφ pravidlo "nikdy ne°φkej nikdy", a jestli₧e Intel trvß tak zarputile na svΘm, i kdy₧ je °ada velk²ch partner∙ (vΦetn∞ Compaqu a IBM) proti tomuto postoji, vzbuzuje to p°inejmenÜφm podez°enφ. Äe by za to mohla smlouva s Rambusem?
Intel na svoji loajalitu u₧ doplatil. SouΦasnß afΘra s Φipov²mi sadami i820, kterΘ musφ Intel hromadn∞ vym∞≥ovat, p°ijde podle p°edb∞₧n²ch odhad∙ na n∞kolik stovek milion∙ dolar∙. To je srovnatelnΘ snad jen s nßhradou vadn²ch procesor∙ Pentium v polovin∞ 90. let. Za vÜφm p°itom stojφ pam∞¥ovΘ m∙stky MTH, kterΘ umo₧≥ujφ kompatibilitu t∞chto Φipov²ch sad s pam∞¥ov²mi moduly SDRAM. Na druhΘ stran∞ se tφmto Intelu nabφzφ mo₧nost, jak koneΦn∞ zpopularizovat pam∞ti Rambus û hovo°φ se toti₧ o tom, ₧e nejsnadn∞jÜφm v²chodiskem pro n∞j bude bezplatn∞ nabφzet posti₧en²m u₧ivatel∙m pam∞¥ovΘ Φipy DRDRAM.
Jak zah²bat kurzem
VÜeobecnou pam∞¥ovou zmatenost nejlΘpe dokresluje v²voj kurzu akciφ spoleΦnosti Rambus. JeÜt∞ v prosinci se tyto akcie prodßvaly zhruba za 50 USD. Pak vÜak na intelovskΘm v²vojß°skΘm f≤ru vystoupil viceprezident David Yu s v²Üe zmφn∞n²m prohlßÜenφm, podle n∞j₧ nemajφ jinΘ pam∞ti ne₧ DRDRAM na platform∞ Intel Üanci. DalÜφm impulzem pro pam∞ti Rambus pak bylo uvedenφ hernφch konzolφ PlayStation 2, kterΘ pou₧φvajφ prßv∞ Φipy DRDRAM. (SpoleΦnost Nintendo sice mezitφm p°estala pam∞ti Rambus pou₧φvat, ale konzole PlayStation tuto ztrßtu vφce ne₧ dostateΦn∞ vynahradily.) Akcie spoleΦnosti Rambus tedy v prvnφm Φtvrtletφ p°ekonßvaly jednu hranici za druhou a ve finanΦnφm sv∞t∞ se zaΦaly uzavφrat sßzky, kdy jejich cena p°ekroΦφ ·rove≥ 400 USD.
Pak se na internetovΘm serveru Tom's Hardware objevil Φlßnek, kter² pam∞ti Rambus poslal na technologickΘ smetiÜt∞ d∞jin. To staΦilo k tomu, aby kurz akciφ spoleΦnosti Rambus nabral zcela opaΦn² sm∞r. ZaΦßtkem kv∞tna se cena ustßlila t∞sn∞ nad stodolarovou hranicφ. I to vÜak ve srovnßnφ s prosincovou ·rovnφ p°edstavuje dvojnßsobek, co₧ znamenß, ₧e investo°i Rambus jeÜt∞ zdaleka neodepisujφ. Kurz spoleΦnost Rambus se toti₧ koncem jara stabilizoval, kdy₧ spoleΦnost Intel investovala do Rambusu dalÜφ penφze. Ty jsou ·dajn∞ urΦeny pro dalÜφ v²voj zam∞°en² na snφ₧enφ v²robnφch nßklad∙, kterΘ dnes p°edstavujφ hlavnφ konkurenΦnφ handicap technologie Rambus. Prvnφ v²sledky se majφ dostavit souΦasn∞ s nßstupem produkt∙ DDR DRAM, tedy ve druhΘm pololetφ.
Co se Tomovi nelφbilo
ProΦ m∞l vlastn∞ Φlßnek na pom∞rn∞ specializovanΘm (dalo by se °φci elitnφm) serveru Tom's Hardware takov² ohlas? Tvrdil toti₧, ₧e pam∞ti Rambus nesnesou srovnßnφ ani se souΦasnou technologiφ SDRAM (za p°edpokladu pou₧itφ 133MHz sb∞rnice FSB), toto tvrzenφ podlo₧il velmi exaktnφmi argumenty a p°itom velmi p°esv∞dΦiv∞ zpochybnil argumenty zastßnc∙ technologie Rambus.
Jednφm z hlavnφch argument∙ bylo zkreslenΘ prezentovßnφ v²konnosti pam∞ti DRDRAM. Intel toti₧ prezentoval Φφsla odpovφdajφcφ standardu PC800, kterΘmu odpovφdß p°enosovß kapacita 1,6 GB/s (2 x 400 MHz x 16 bit∙). V²robci ale v drtivΘ v∞tÜin∞ dßvajφ zatφm p°ednost 350MHz Φip∙m, tedy jakΘmusi "mezistandardu" PC700; v²roba Φip∙ na taktu 400 MHz toti₧ pro n∞ p°edstavuje velmi obtφ₧n∞ °eÜiteln² problΘm. To znamenß, ₧e benchmarkovΘ v²sledky pam∞tφ DRDRAM by m∞ly b²t korigovßny o 12 % sm∞rem dol∙.
DalÜφm problΘmem pam∞tφ Rambus je latence. Uvßd∞nß hodnota 20 ns toti₧ odpovφdß pouze jednoΦipovΘ konfiguraci; vzhledem k sΘriovΘm charakteru architektury Rambus je skuteΦnß latence podstatn∞ vyÜÜφ, a to v pr∙m∞ru o 50 %. DneÜnφ pam∞ti SDRAm p°itom 20ns latence dosahujφ vcelku bez problΘm∙.
Pam∞ti Rambus pracujφ na podstatn∞ vyÜÜφ frekvenci ne₧ dneÜnφ Φipy SDRAM. Z toho vypl²vß takΘ podstatn∞ vyÜÜφ energetick² p°φkon (a tepeln² v²kon). ╚ipy RIMM tak musejφ b²t osazovßny kovov²mi tepeln²mi odvad∞Φi, co₧ jednak prodra₧uje jejich v²robu a jednak klade zp°φsn∞nΘ nßroky na systΘmovou architekturu.
Kdy₧ u₧ jsme u nßklad∙ û Φipy DRDRAM jsou pochopiteln∞ mnohem slo₧it∞jÜφ ne₧ Φipy SDRAM, co₧ vede ke snφ₧enΘ v²t∞₧nosti p°i produkci k°emφkov²ch "oplatk∙". JednotlivΘ Φipy navφc nelze rozumn∞ testovat, a tak se ov∞°ovßnφ kvality provßdφ a₧ u zkompletovan²ch modul∙ RIMM. Jedin² vadn² obvod tak m∙₧e docela snadno znehodnotit cel² pam∞¥ov² modul. N∞kterΘ odhady kladou (mo₧nß pon∞kud sarkasticky) ·Φinnost produkce modul∙ RIMM k hranici 10 %. Pak se ale nem∙₧eme divit, ₧e jsou pam∞ti Rambus tak drahΘ.
Jestli₧e k t∞mto faktor∙m p°ipoΦteme licenΦnφ poplatky urΦenΘ pro spoleΦnost Rambus, nenφ v²slednß cena (600 USD za jeden 128MB modul RIMM) tak p°ekvapivß. T∞₧ko vÜak p°esv∞dΦφte zßkaznφka, aby nedal p°ednost souΦasn²m modul∙m DIMM PCI133, kterΘ stojφ osmkrßt mΘn∞ a jejich₧ datov² pr∙tok se rovnß datovΘmu pr∙toku modul∙ Rambus na taktu 600 MHz (1,064 GB/s).
Nad∞je umφrß poslednφ
Rambus tedy zatφm svou marketingovou vßlku prohrßvß. P°esto nenφ jeÜt∞ dobojovßno. Jarnφ propad ceny akciφ spoleΦnosti Rambus se zastavil po ohlßÜenφ hospodß°sk²ch v²sledk∙ û obrat toti₧ dosßhl rekordnφch 16 milion∙ USD, a to zejmΘna zßsluhou dodßvek pam∞¥ov²ch modul∙ pro konzole Nintendo a PlayStation 2 (kter²m se p°edpovφdß velkß budoucnost). Intel je zatφm relativn∞ loajßlnφ a pokraΦuje v investicφch, kterΘ majφ srazit v²robnφ nßklady na p°ijatelnou ·rove≥. Hovo°φ se dokonce o tom, ₧e na p°elomu let 2000 a 2001 dosßhne v²robnφ cena pam∞tφ Rambus p°edpoklßdanΘ podzimnφ ·rovn∞ pam∞¥ov²ch Φip∙ DDR (ta bude z°ejm∞ 10-12 % nad souΦasnou v²robnφ cenou pam∞tφ SDRAM).
Na stranu pam∞tφ Rambus se postavila takΘ spoleΦnost Dataquest, kterß u₧ v lo≥skΘm roce tvrdila, ₧e tato technologie nemß alternativu. Rambus mß toti₧ stßle potencißl k dalÜφmu r∙stu, zatφmco souΦasnΘ pam∞¥ovΘ technologie dosßhly ·dajn∞ svΘho maxima a jsou schopny udr₧et s procesory krok maximßln∞ do taktu 1,2 GHz. U₧ dnes ale Intel i AMD poΦφtajφ s brzkou dostupnostφ gigahertzov²ch procesor∙ a v krßtkΘ dob∞ by se m∞la v²konnostnφ hranice posunout na 1,5 GHz.
Ve ΦtvrtΘm kvartßle lo≥skΘho roku se prodaly t°i miliony pam∞¥ov²ch modul∙ RIMM (v kategorii modul∙ s kapacitou 128 MB), co₧ je v celkovΘ zßplav∞ 80 milion∙ prodan²ch modul∙ jako kapka v mo°i. Situace se ale mß zlepÜovat. Dataquest odhaduje za prvnφ kvartßl prodej 10 milion∙ jednotek a za cel² letoÜnφ rok pak celkem 100 milion∙ jednotek RIMM.
Uvidφme. Zatφm jsou vÜechny trumfy u oponent∙ spoleΦnosti Rambus. Japonsk² koncern NEC nap°. v dubnu omezil produkci pam∞¥ov²ch modul∙ RDRAM a p°eorientoval volnΘ kapacity na moduly SDRAM a VC SDRAM, po nich₧ je v souΦasnΘ dob∞ v∞tÜφ poptßvka. ╚ekß nßs vÜak jeÜt∞ vφce ne₧ polovina roku, a p°edevÜφm v²Üe zmφn∞n² Computex. Tam asi budou ob∞ strany nuceny vylo₧it karty na st∙l.
Karel Stachovec
Co je to Rambus?
SouΦasnß pam∞¥ Direct Rambus DRAM (DRDRAM) je t°etφ generacφ technologie vyvφjenΘ spoleΦnostφ Rambus od poΦßtku devadesßt²ch let. Jejφ srovnßnφ se souΦasn²mi pam∞tmi SDRAM nenφ jednoduchΘ û jeden odbornφk vßm m∙₧e tvrdit, ₧e je Rambus rychlejÜφ, a druh² m∙₧e tvrdit prav² opak. Pravdu z°ejm∞ budou mφt oba. Jak je to mo₧nΘ?
Pam∞ti Rambus jsou toti₧ zalo₧eny na zcela odliÜnΘm principu ne₧ pam∞ti SDRAM. Rozhranφ pam∞¥ov²ch Φip∙ SDRAM jsou zapojeny v paralelnφm uspo°ßdßnφ a efektivn∞ tak vytvß°ejφ 64bitovou sb∞rnici, p°ipojenou ke konektor∙m modulu DIMM. Pam∞¥ov² kontrolΘr tak mß k dispozici Üirok² 64bitov² kanßl, ale krom∞ toho pot°ebuje jeÜt∞ udr₧ovat adresovou matici, aby mohl p°istupovat k jednotliv²m registr∙m. Sb∞rnicov² kanßl je tedy pou₧φvßn nejen pro p°enos samotn²ch dat, ale takΘ pro p°edßvßnφ °φdicφch signßl∙ jednotliv²m adresßm. Pam∞ti Rambus naopak pou₧φvajφ sΘriovou komunikaci, kdy jsou jednotlivΘ Φipy DRDRAM za°azeny za sebou a komunikujφ s kontrolΘrem prost°ednictvφm zvlßÜtnφho protokolu; tento p°φstup p°ipomφnß spφÜe poΦφtaΦovou sφ¥. Velikost jednotliv²ch "paket∙" je dnes omezena na 16 bit∙, ale protokolovß komunikace na druhΘ stran∞ dovoluje podstatnΘ zv²Üenφ taktovacφ frekvence, kterß dnes dosahuje stovek megahertz∙.
Z uvedenΘ topologie vypl²vß jedno podstatnΘ omezenφ û pam∞¥ov² systΘm Rambus bude fungovat pouze v p°φpad∞, ₧e jsou vÜechny pam∞¥ovΘ sloty obsazeny. V²robci toto omezenφ mohou obejφt tφm, ₧e nepot°ebnΘ sloty osadφ "zßstupn²mi" Φipy (kterΘ tak p°edstavujφ jakousi analogii k sφ¥ov²m opakovaΦ∙m). Na druhΘ stran∞ se tak podstatn∞ omezφ komunikaΦnφ re₧ie, tak₧e pam∞¥ov² systΘm Rambus si vystaΦφ oproti pam∞ti SDRAM s t°etinov²m mno₧stvφm vstupn∞-v²stupnφch °φdicφch signßl∙.
Pam∞ti Rambus p°inesly jednu skuteΦn∞ p°evratnou technologii û zdvojnßsobenφ p°enosovΘ kapacity (kterß do tΘ doby odpovφdala frekvenci generßtoru frekvenΦnφch impulz∙). U pam∞tφ Rambus prochßzφ impulz jednotliv²mi moduly dvakrßt, a to cestou tam a zpßtky. JednotlivΘ Φipy tak mohou pro komunikaci s pam∞¥ov²m kontrolΘrem vyu₧φt dvou r∙zn²ch rozhranφ: CTM (Clock To Master) a CFM (Clock From Master). Tuto myÜlenku vyu₧ili takΘ tv∙rci pam∞tφ DDR, kte°φ tak (alespo≥ teoreticky) dosßhli zdvojnßsobenφ p°enosovΘ kapacity technologie SDRAM.
ProblΘmy s latencφ
Technologie Rambus bohu₧el zatφm doplßcφ p°edevÜφm na svou sΘriovou topologii û signßl z Φipu, ktre² je na konci sb∞rnice, toti₧ musφ projφt na cest∞ ke kontrolΘru vÜemi ostatnφmi pam∞¥ov²mi Φipy. Podle obecnΘ p°edstavy sice teΦe elektrick² proud tak°ka neomezen∞ rychle, ale ve skuteΦnosti je o n∞co pomalejÜφ ne₧ rychlost sv∞tla (navφc je zpomalovßn impedancφ na jednotliv²ch kontaktech). I t∞ch n∞kolik nanosekund, o kterΘ se signßl zpozdφ, hraje podstatnou roli. P°i souΦasn²ch topologiφch, kdy jsou pam∞¥ovΘ Φipy vzdßleny od kontrolΘru a₧ n∞kolik desφtek centimetr∙ a odd∞leny desφtkami spßjen²ch kontakt∙, toti₧ m∙₧e zpo₧d∞nφ signßlu z nejvzdßlen∞jÜφho modulu dosßhnout a₧ 10 ns. To je polovina latenΦnφ doby b∞₧nΘho pam∞¥ovΘho Φipu. KontrolΘr se p°itom musφ p°izp∙sobit reakΦnφ dob∞ nejpomalejÜφho Φlßnku celΘho °et∞zce, a tak nenφ divu, ₧e latence je v p°φpad∞ pam∞tφ Rambus a₧ o 50 % vyÜÜφ ne₧ u pam∞tφ SDRAM.
M∙₧eme si uvΘst jeden nßzorn² p°φklad û dopravnφk zavazadel na letiÜti. Pam∞ti Rambus majφ sice v∞tÜφ prostupnost, a tudφ₧ dokß₧φ vychrlit vφce zavazadel za sekundu, ale na prvnφ zavazadlo musφte Φekat o polovinu dΘle ne₧ v p°φpad∞ pam∞tφ SDRAM. Hodn∞ tedy zßle₧φ na tom, zda k dat∙m v pam∞ti p°istupujete sekvenΦn∞ nebo nßhodn∞. Vzhledem k tomu, ₧e procesor obvykle nalezne 60 % pot°ebn²ch dat v pam∞ti cache L1 a dalÜφch 30 % v pam∞ti cache L2, pak na b∞₧nΘ pam∞¥ovΘ moduly p°ipadß pouze desetina procesorov²ch operacφ, a "nßhodn²" p°φstup mß tudφ₧ p°ednost.
Nikdo nem∙₧e pop°φt, ₧e Rambus mß nesrovnateln∞ v∞tÜφ potencißl ohledn∞ p°enosovΘ kapacity (pam∞ti SDRAM jsou na svΘm taktovacφm maximu, zatφmco Rambus svou 16bitovou sb∞rnici z°ejm∞ bude schopen rozÜφ°it). ProblΘmy s latencφ vÜak z°ejm∞ p°etrvajφ. Kdy₧ k tomu p°ipoΦteme problΘmy spojenΘ s pon∞kud vysokou v²robnφ cenou, musφme si p°iznat, ₧e Rambus bude mφt cestu k ·sp∞chu znaΦn∞ trnitou.
