jueves, 2 de febrero de 2017

MEMCON10: DDR4 y roadmap de memoria 2015 - LowLevelHardware

El pasado mes de Julio se celebró la convención MEMCON10, donde acuden los principales fabricantes y diseñadores de chips de memoria así como otros expertos en la materia. En este congreso se definieron los roadmaps futuros en el campo de las memorias de acceso aleatorio para sistemas de todos los segmentos y se analizaron las previsiones pasadas y sus desviaciones con la realidad actual.

 7 Roadmap RAM hasta 2015. Fuente: MEMCON10.

En los sistemas actuales la memoria de uso generalizado es DDR3 en frecuencias desde los 1.066 GHz hasta los 1.6 GHz y en modelos concretos llegamos hasta los 2.5 GHz, se estima que el zenit de la memoria DDR3 se alcanzará en los 2.133 GHz a 1.5 V en módulos estándar (como ahora lo son los DDR3 1.333 GHz) a finales de 2014.

b  El cruce en producción DDR2 vs. DDR3 se produjo a principios de 2010.

El desarrollo de DDR4 se ha dilatado en el tiempo más de lo esperado, y esto ha creado la necesidad de crear bins de mayor velocidad en DDR3, lo que nos llevará hasta los 2.133 GHz. La previsión inicial detallaba la DDR4 en sistemas ya en 2013:

6  Roadmap inicial, posicionaba DDR4 en 2013.

El tiempo ha demostrado que es más prudente asegurar el desarrollo de DDR4 y mientras tanto seguir con DDR3 poniendo énfasis en la reducción de voltaje para moderar el consumo.

1  El estado presente de las tecnología RAM.

Como todos sabemos, en el segmento de GPUs la memoria estrella es la GDDR5 en frecuencias que rondan ya los 5 GHz en productos finales (ATI de la serie HD5000) y hasta 7 GHz en chips discretos que serán integrados en la siguiente generación (ATI Southern Islands, ATI HD6000).

m  Proyecciones para DDR4.

En 2015 llega DDR4 con frecuencias iniciales de 2.133 GHz y 1.20 V. Con posibilidad de llegar en futuro sobre los 4.266 GHz. En 2013 se estima estar sobre los 3.2 GHz. Más allá se abre el terreno a la especulación, pero estaremos ya en 2018…

8  Consumos estimados para cada generación de DRAM.

Como vemos, la disipación térmica obliga a ir reduciendo constantemente el voltaje de los chips y con ello su consumo pero con ello se incrementa la sensibilidad al ruido de los canales de transferencia de datos obligando a los diseñadores a agudizar el ingenio con soluciones innovadoras.

Se estima que la DDR3 irá reduciendo su voltaje hasta los 1.25 V en el final de su evolución y la DDR4 empezará en 1.20 V e irá paulatinamente reduciéndolo hasta los 1.05 V.

En las primeras versiones, DDR4 disipará más calor que la DDR3 de voltaje reducido, para, en sucesivas revisiones ir reduciendo su consumo.

d  Conforme avanzan los procesadores multicore aumenta la necesidad de mayor ancho de banda.

La preocupación principal de los expertos estriba en los voraces requerimientos de los procesadores multicore actuales y en su desmedido crecimiento año a año.

La industria de la memoria no es capaz de proporcionar incrementos prestacionales de tal calibre y aumenta cada vez más el vacío de velocidad y latencia entre los cores y la memoria principal.

Para paliar este fenómeno cada vez se integran cachés multinivel de estructura y gestión más compleja y mayores tamaños, así como se amplia en la medida de lo posible el acceso multicanal a los bancos de memoria RAM.

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