Андрей Борзенко
В начале осени три крупнейшие японские компании, выпускающие микросхемы памяти, - Fujitsu (www.fujitsu.com), Hitachi (www.hitachi.com), Mitsubishi (www.mitsubishi.com) - практически одновременно анонсировали 64-мегабитные микросхемы DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM). Подобные устройства часто называют SDRAM II, поскольку они представляют собой следующее поколение существующих микросхем синхронной памяти SDRAM и основаны примерно на тех же принципах. Напомним, что микросхемы синхронной памяти используют конвейерную архитектуру и, кроме того, внутренний доступ типа “пинг-понг” к нескольким блокам памяти с чередованием адресов. Синхронизация работы SDRAM позволяет контроллеру памяти точно знать время готовности данных. Современные микросхемы SDRAM могут работать на тактовых частотах около 100 МГц.
Технология DDR SDRAM отличается от SDRAM некоторыми усовершенствованиями, которые позволяют существенно увеличить ее быстродействие. В частности, в ней используется еще более жесткая синхронизация работы всех блоков устройства. В функциональную структуру введены схемы DDL (Delay Locked Loop), обеспечивающие для сигналов стробирования данных цикл с фиксированной задержкой. Используя эти сигналы, контроллер памяти более точно осуществляет синхронизацию данных, поступающих от разных модулей памяти, находящихся в одном банке. Микросхемы DDR SDRAM фактически увеличивают скорость доступа к данным по сравнению с SDRAM в два раза, используя при этом одну и ту же частоту. Дело в том, что применение DDR SDRAM дает возможность читать информацию как по переднему, так и по заднему фронту сигнала таймера. Кроме того, частота работы повышается за счет применения интерфейсных логических схем с еще более пониженным уровнем питания. Если для SDRAM обычно используются схемотехнические решения на базе LVTTL (Low Volt Transistor-to-Transistor Logic) с напряжением питания 3,3 В, то в DDR SDRAM - SSTL-2 (Stub Series Terminated Logic) с напряжением 2,5 В. Все устройства DDR SDRAM соответствуют спецификации JEDEC (Joint Electron Devices Engineering Council).
Корпорация Hitachi производит микросхемы DDR SDRAM по технологии с использованием проектных норм 0,25 мкм. Электронные компоненты рассчитаны на частоты системной шины 83, 100, 125 и 133 МГц. Эффективная скорость передачи данных на одном выводе достигает соответственно 166, 200, 250 и 266 Мбит/с. Ширина шины данных микросхем составляет 4, 8 и 16 разрядов. Более подробная информация о микросхемах Hitachi DDR SDRAM приведена в таблице.
Микросхемы Hitachi DDR SDRAM
Промышленное производство микросхем начнется в ноябре на японских заводах корпорации. С января будущего года месячный объем продукции должен составлять10 тыс. шт., а к концу года достичь 800 тыс. шт.
Производство микросхем DDR SDRAM на фабриках корпорации Fujitsu также начнется в ноябре с соблюдением проектных норм 0,32 мкм. Микросхемы, рассчитанные на тактовую частоту 83 и 100 МГц, имеют ширину шины данных 4, 8 и 16 разрядов: МВ81Р64447А (16Мх4), МВ81Р64847А (8Мх8) и МВ81Р641647А (4Мх16). Корпорация также начнет продажу 184-контактных небуферизированных DIMM-модулей DDR SDRAM в четырех конфигурациях: 8Мх64 и 16Мх64 без контроля и коррекции ошибок (ECC), а также 8Мх72 и 16Мх72 с ЕСС. Новые модули имеют такие же геометрические размеры, как и обычные 168-контактные DIMM-модули SDRAM. В феврале следующего года производство подобных модулей должно достичь показателя 100 тыс. устройств в месяц.
Корпорация Mitsubishi также приступит в ближайшее время к производству микросхем 64-мегабитных DDR SDRAM с организацией 16Мх4, 8Мх8, 4Мх16 и соблюдением технологических норм 0,25 мкм. Кристаллы памяти будут упаковываться в 66-контактные корпуса TSOP II (Thin Small Outline Package). Кроме того, предполагается начать выпуск DIMM-модулей емкостью до 128 Мбайт.
Новые микросхемы и модули в первую очередь будут использоваться в серверах и рабочих станциях класса high-end.
Что же касается применения DDR SDRAM в персональных компьютерах, то здесь перспективы пока менее радужные. Дело в том, что корпорация Intel связывает будущее настольных компьютеров с другой технологией памяти - Direct Rambus DRAM (RDRAM). Впервые она увидела свет в 1995 г. в графических рабочих станциях. Ключевыми элементами этой технологии являются ячейки Rambus, схема соединения микросхем (Rambus Channel) и модули памяти Rambus. Уникальная сигнальная логика RSL (Rambus Signal Logic) позволяет использовать очень высокие частоты передачи данных (до 800 МГц). На самом деле существует три разновидности технологии Rambus: собственно RDRAM, Concurrent RDRAM и Direct RDRAM. Все крупнейшие производители микросхем памяти уже выпускают элементы Rambus.
В 1996 г. консорциум RDRAM получил поддержку со стороны корпорации Intel (www.intel.com). Начиная с 1999 г. во всех новых наборах микросхем корпорации будет обеспечена поддержка именно этой технологии памяти. Так, для микропроцессоров Katmai на смену чипсету Intel 440BX AGPset должен прийти набор Camino, в котором будут реализованы возможности AGP 4x mode и Direct RDRAM.
Справедливости ради стоит отметить, что обе технологии - Direct RDRAM и DDR SDRAM - могут обеспечить примерно одинаковую пиковую производительность - 1,6 Гб/с на модуль (64 разряда).
Поскольку ведущие производители наборов микросхем для персональных компьютеров - VIA Technologies (VIA), Silicon Integrated Systems (SiS) и Acer Labs (ALi) - не проявили пока инициативы по адаптации DDR SDRAM к своим изделиям, то использование новой технологии памяти в машинах среднего и начального уровней остается под большим вопросом. Кроме того, именно для компьютеров, находящихся в этой ценовой нише, может быть реализована технология Virtual Channel Memory (VCM), предложенная корпорацией NEC (www.nec.com). VCM не накладывает ограничений на интерфейс подсистемы памяти и может быть применена для FP DRAM, EDO DRAM и SDRAM, поскольку основная нагрузка при ее реализации приходится на контроллер. Ключевая идея технологии заключается в выделении независимых каналов с отдельными буферами строк и собственными ресурсами для доступа к общему массиву памяти. Отдельные каналы могут существовать для команд процессора при их выборке, при запросе данных, а также для доступа к текстурам через AGP-порт, для регенерации экрана, 3D-рендеринга и т. п.
Стоит отметить, что технология VCM получила признание ведущих производителей наборов микросхем, но все еще нуждается в поддержке поставщиков памяти. В частности, VCM реализована в наборе VIA Apollo MVP4, который анонсирован фирмой VIA Technologies (www.via.com.tw) в августе этого года.
А вот производители систем класса high-end вынуждены пока разрабатывать собственные контроллеры памяти, чтобы использовать преимущества DDR SDRAM.
