Rambus stellt XDR2-Speicher mit acht GHz vor

Aktueller XDR-Speicher arbeitet mit einer Taktfrequenz von 3,2 GHz. Bei einer Datenbusbreite von 16 Bit ermöglicht dies eine Bandbreite von 6,4 GByte/s. Erste Samples von XDR-DRAM, beispielsweise von Toshiba, gibt es bereits mit 6,4 GHz Taktfrequenz – damit sind 12,8 GByte/s erreichbar.

Die neue Generation XDR2-DRAM von Rambus soll mit einer Starttaktfrequenz von 8 GHz operieren. Bei 16 Bit Datenbreite (variabel) erlaubt ein XDR2-DRAM-Chip somit Transferraten von 16 GByte/s. Kernstück der XDR2-Technologie ist wie bereits bei XDR der octal-pumped betriebene Datenbus. Bei einer realen Taktfrequenz von 1000 MHz werden pro Taktzyklus acht Bits übertragen.

Die höhere Taktfrequenz erreicht Rambus durch Technologien wie Adaptive Timing und Transmit Equalization. Das Adaptive Timing ist eine Erweiterung der FlexPhase-Technologie, welche Laufzeitunterschiede bei verschieden langen Signalleitungen verhindert. Die Transmit Equalization ist eine Schaltung am Datenausgang zum Verhindern von unerwünschten Reflexionen und Dämpfungen. Diese limitieren sehr oft höhere Taktfrequenzen.

Rambus verwendet bei der XDR2-Technologie – wie bereits bei XDR – die Differential Rambus Signaling Levels (DRSL). DRSLs arbeiten mit einem extrem niedrigen Signal-Hub von 200 mV. Die XDR-Signalpegel liegen bei einer Spannung von 1,0 und 1,2 V. Außerdem integriert XDR/XDR2 die bidirektional arbeitende Terminierung mit DRSL auf den Chip. Darüber hinaus ermöglicht XDR/XDR2-DRAM durch die interne Organisation des Speichers gleichzeitige und voneinander unabhängige Schreibzugriffe.

Microthreading erhöht Effizienz

Rambus stellte im April 2005 mit Microthreading eine neue Architekturerweiterung für DRAMs vor. Das Verfahren soll Zugriffe auf kleine Datenblöcke um den Faktor vier beschleunigen. Bei XDR2-DRAM wird das Verfahren erstmals in Produkten integriert.

Im Speziellen soll das Microthreading bei Grafikspeichern zum Einsatz kommen. Das Verfahren von Rambus erhöht die Effizienz, indem der Speicher mehr "nutzbare" Daten an den Speicher-Controller übermittelt als ohne Microthreading. Dadurch wird die vorhandene Speicherbandbreite deutlich effektiver ausgenutzt, so Rambus.

Microthreading verwendet statt der üblichen RAS-/CAS-Adressierung zum Selektieren der Zeile und Spalte im DRAM mehrere Micro-RAS-/CAS-Zyklen. Damit wird nicht ein längeres Speichersegment inklusive nicht benötigter Daten ausgelesen, sondern einzelne kleine Segmente parallel. Das Microthreading-Verfahren bündelt diese Segmente zu einem Datenpaket, welches dann zum Speicher-Controller übertragen wird.

Laut Rambus ist bei 3D-Applikationen mit Microthreading-Speicher beim Ausliefern von Triangles eine Performance-Steigerung um den Faktor vier möglich.

Rambus sieht die XDR2-Technologie hauptsächlich in Netzwerkkomponenten wie Routern und Switches sowie 3D-Grafikkarten, wo sehr hohe Speicherbandbreiten notwendig sind. Die XDR2-Technologie ist ab sofort bei Rambus lizenzierbar. Erste Produkte mit XDR2-DRAM erwartet Rambus im Jahr 2007. (cvi)