Interfaccia di memoria XDR
Rambus, dopo i clamori
degli anni passati, torna a far parlare di se grazie ad alcune
interessanti nuove tecnologie di interconnessione con le memorie.
L'ultima tecnologia in particolare sembra molto interessante ed
in grado di fornire elevatissime prestazioni sia per grossi sistemi
(grandi server, super computer, schede di calcolo), sia per sistemi
multimediali economici dove il fattore consumo e compattezza risultano
fondamenrali (console, etc..).
La tecnologia XDR , nota precedentemente
come Yellowstone, permette infatti di ottenere bande di 6.4GB/s
o addirittura 12.8GB/s con l'utilizzo di appena 16 segnali. Questo
notevole risultato si è potuto ottenere grazie ad una serie
di tecnologie congiunte che, questa volta, non privilegiano solo
la banda ma anche la latenza di accesso alla memoria
Gli elementi che
costituiscono il sistema sono:
- I core di memoria CMOS DRAM
- Le celle di IO (XIO)
- Un controller della memoria (XMC)
- Interconnessioni differenziali a larga banda
- Generatori di clock Hi-Performance (XCG)
Caratteristiche generali
L'architettura XDR
permette l'esecuzione di transazioni multiple di accesso, su banchi
interleaved di memoria DRAM a larga banda e bassa latenza. I dispositivi
di memoria sono organizzati internamente come 8 banchi e supportano
4 accessi Interleaved contemporanei.
Tramite una tecnologia
definita Octal Data Rate (ODR)
è possibile ottenere data-rate da 3.2 a 6.4Gbit/s per pin
con banda aggregata di 6.4 o 12.8GB/s per bus da 16bit rispettivamente.
Il clock di sistema è a 400 o 800MHz ed è possibile
trasferire 8bit per colpo di clock per pin grazie alla tecnologia
ODR.
Fisicamente le linee
supportano una segnalazione elettrica a basso voltaggio di tipo
differenziale bi-direzionale (DRSL) e sia la terminazione che
l'impedenza possono essere programmate per ottenere le massime
performance in tutte le condizioni (es: si può compensare
i ritardi ad intervalli di 2.5ps).
Non solo XDR supporta bande
molto alte ma anche latenze di accesso particolarmente basse.
Si parla di 1.25 - 3.33ns a seconda dei casi.
I consumi sono bassi
grazie alla tensione di alimentazione di appena 1.8V e ai segnali
differenziali ultra-low-voltage da 200mV di swing usati nella
trasmissione dei segnali ad alta frequenza.
Clock generators
XDR prevede 4 generatori
di clock dedicati. I drivers possono avere frequenze in uscita
di 400 o 800MHz ed usano tecnologia open drain differenziale.
La generazione di tali valori avviene tramite PLL ad alta precisione
e parte da un segnale di 100-133MHz. Il jitter è inferiore
ai 20ps.
XDR
Signaling
La
parte di trasmissione fisica dei segnali si avvale di tre tecnologie:
- Trasmissione differenziale DRSL
- Octal Data Rate ODR
- FlexPhase de-skewing
DRSL
(Differential Rambus Signaling Levels) è una tecnologia
differenziale bidirezionale ad alte prestazioni. I segnali non
vengono trasmessi su un solo conduttore ma su una coppia opportunamente
schermata. Il segnale non è rappresentato quindi da un
livello di tensione ma dalla differenza tra i segnali presenti
nei due conduttori. Questo approccio permette l'eliminazione di
alcune componenti di rumore (modo comune generato ad esempio dallo
switching noise degli altri dispositivi digitali presenti). DRSL
usa uno swing di appena 200mV su una continua di 1V, quindi i
due conduttori oscillano tra 1 e 1.2V.
ODL permette invece
di trasferire 8bit di dati per ciclo di clock. Ciò si traduce
in un data rate di 3.2Gbit/s per pin quando si usa il clock da
400MHz e 6.4Gbit/s per pin con il clock da 800MHz. Il clock principale
viene trasmesso fisicamente tra i vari chip (controllore e chips
di memoria). Internamente ai vari chip il clock viene moltiplicato
per 8 da PLL ad alta precisione e quindi utilizzato come clock
effettivo di trasferimento. Il rapporto 1:8 da il nome alla tecnologia
(Octal).
Infine
la tecnologia FlexPhase permette una accurata gestione di ritardi
ed impedenza segnale per segnale. Questa caratteristica risulta
fondamenteale per poter sfruttare al massimo le potenzialità
delle altre tecnologie e per semplificare la vita ai progettisti.
Conclusioni
In conclusione, la tecnologia XDR sembra molto promettente: fornisce
elevate bande, ha bassa latenza, consuma relativamente poco ed
ingombra pochissimo.
Queste caratteristiche la renderanno certamente interessante per
varie tipologie di dispositivi, in particolare per le console
future e per le schede grafiche dove la corsa a velocità
sempre più elevate sta ormai incontrando limiti di ingombro
e consumo. Infatti sembra che la futura console Play Station 3
utilizzerà proprio bus multipli in tecnologia XDR...
Non ci resta che attendere...
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