XDR DRAM

0
146

XDR DRAM (extreme data rate dynamic random-access memory) – rodzaj dynamicznej pamięci o dostępie swobodnym, której właścicielem patentowym jest Rambus. Oparta została na pamięci RDRAM – wyeliminowaniu poddane zostały tutaj opóźnienia występujące w tego rodzaju pamięci. W stosunku do swojej poprzedniczki charakteryzuje się także podwyższoną wydajnością. Premierowe moduły oferowały pracę z częstotliwością na poziomie 3,2 GHz z przepustowością 6,4 GB/s.

Budowa

XDR składa się z 4 podstawowych elementów:

  • układu pamięci dynamicznej RAM – XDR DRAM,
  • interfejsu dostępu do pamięci (XIO),
  • kontrolera pamięci (XMC),
  • generatora zegara (XCG).

XDR jest standardową pamięcią DRAM zaprojektowaną i wyprodukowaną w technologii CMOS. Układ taki składa się z maksymalnie 32 tzw. banków pamięci. Kości XDR umieszczane są w module XDIMM.

Procesor pracujący z pamięć XDR korzysta z kontrolera interfejsu XIO poprzez kontroler pamięci XMC. XIO odpowiada za serializację i deserializację danych w zależności od przeprowadzanej operacji zapisu lub odczytu. W skład XIO wchodzą:

  • dwa bloki żądań RQ dostarczające adresy oraz bity kontrolne dla systemu pamięci,
  • blok kontrolny CTL obsługujący rejestry dostępu oraz funkcje narzędziowe,
  • bloki danych DQ wysyłające i odbierające bity danych

Generator XCG taktuje układy XIO i XDR DRAM na podstawie sygnału wejściowego, co gwarantuje poprawność taktowania układów wewnętrznych pamięci XDR.

Wydajność i zastosowane technologie

W celu zwiększenia wydajności zastosowano technologię Fly-by, dzięki której sygnał zegara przesyłany jest szeregowo wraz z sygnałami magistrali poleceń i adresów. Dzięki szeregowemu przesyłaniu sygnałów między modułami DRAM wyeliminowano opóźnienia całego systemu wynikające z opóźnień powstających na konkretnych jego elementach.

XDR wykorzystuje technologię Octal Data Rate (ODR) do transferu 8 bitów danych w trakcie trwania jednego cyklu zegarowego, co umożliwia przesył danych z częstotliwością 3.2 GHz przy zegarze 400 MHz – sygnał zegara jest mnożony do 1,6 GHz za pomocą pętli synchronizacji fazy (PLL). Przy wykorzystaniu obu zboczy sygnału daje to wspomnianą wyżej częstotliwość.

Differential Rambus Signaling Level (DRSL) jest dwukierunkowym różnicowym standardem przesyłu danych zaprojektowanym do komunikacji z chipem. System wykorzystuje dwie linie i napięcia w wysokości zaledwie 1 V oraz 1,2 V. Równoczesne podanie któregokolwiek z nich na obie linie daje sygnał logicznego 0. Podanie różnych napięć na obu liniach wymusza logiczną 1.

Kontroler tego rodzaju pamięci korzysta na ogół z kilku banków równocześnie. Szeregowy sygnał polecenia w technologii Fly-by może wywoływać desynchronizację sygnałów na liniach danych. Przy dużych częstotliwościach taka desynchronizacja może wpływać na wydajność pamięci. Ma temu przeciwdziałać system FlexPhase, którego zadaniem jest poprawa synchronizacji. 

FlexPhase jest system rejestrów przesuwnych znajdujących się między wyjściami modułów pamięci DRAM a magistralą danych połączoną z interfejsem dostępu XIO. Odpowiada za pełną synchronizację na magistrali i blokach DQ. Pierwszy z rejestrów przesuwnych podpięty jest do pierwszego modułu pamięci – sygnał przechodzi przez odpowiednią liczbę rejestrów. Ostatni z rejestrów odpowiada za przesłanie sygnału na magistralę. W tym samym czasie ostatni z modułów pamięci (aktywowany zegarem) wysyła dane tylko do ostatniego rejestru, który podaje sygnał na magistralę. 

Stworzona przez projektantów pamięci typologia Dynamic Point to Point (DPP) połączyła cechy dwóch rodzajów wykorzystywanych magistral: MDB i PP, umożliwiając w ten sposób współpracę wielu modułów pamięci z maksymalną możliwą prędkością. Wykorzystywane są tu tzw. moduły rozszerzalności, które są podłączane do pustych złączy przekierowując sygnały na złącze, do którego podłączony jest moduł pamięci. Zmiana trybu pracy modułów może być zrealizowana dzięki możliwości zmiany długości słowa, które występuje w XDR.

Zastosowania

Pamięć przewidziana była do zastosowań w urządzeniach sieciowych, wydajnych układach graficznych i elektronice konsumenckiej (wykorzystana w konsoli PlayStation 3) wymagającej wysokiej szybkości działania.

Dodaj komentarz

avatar
  Subscribe  
Powiadom o