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Verso l'era delle memorie ultraveloci... le DDR4 !!

Memorie ddr4 ultraveloci

A quanto pare proprio in questi giorni è stato fatto un'ulteriore passo in avanti verso uno dei dispositivi di cui si è tanto parlato in quest'ultimi tempi...le memorie ram DDR4 !!

Di queste memorie si è cominciato a parlarne nel ormai “tecnologicamente” lontano 2008 quanto l'organismo JEDEC annunciava le prime specifiche tecniche inerenti a tali memorie RAM. Si è dovuto però attendere gennaio 2011 per vedere il primo esemplare in commercio, quando Samsug aveva proposto il primo modello di tale memoria, bruciando la concorrenza e sfornando CMOS a lunghezza di canale pari a 32nm, tecnologia “Pseudo Open Drain” capace di funzionare con tensione di alimentazione di 1,2V !

In realtà poi la casa produttrice di Seoul decise di arrestare la produzione di DDR4 in quanto non erano ancora state chiarite bene, ma soprattutto standardizzate, le specifice da rispettare per tale gerarchia di memorie e per questo ha continuato la sua marcia sulle DDR3 a basso consumo energetico: il che non è stata una cattiva idea visti gli utlimi risultati ottenuti con processo a 20 nm utilizzato per realizzare memorie per server...puntando ad uno dei fenomeni che oggi va tanto di moda.. il Cloud Computing !

Dopo questa breve panoramica sulle “vecchie” DDR3, rifocalizziamoci sull'evento di cui stavamo parlando in precedenza : proprio il 19 settembre scorso il colosso Taiwanese DFI (produttore e fornitore di schede madri avente partner come AMD, Intel ecc..) ha annunciato attraverso un comunicato ufficiale di aver aggiornato le specifiche relative all'interfacciamento delle memorie DDR4 con il physical layer (PHY), ossia lo standard DFI 3.0: senza andare troppo nello specifico, il Technical Group della DFI è riuscito a definire un protocollo per l'interfaccia tra i memory controller della DDR e lo strato fisico, abilitando la produzione di chip per le case produttrici interessate, al nuovo standard.

L'annuncio è stato pubblicato anche sul sito: http://www.ddr-phy.org/ in cui inoltre è possibile verificare anche quali sono le modifiche apportate alle specifiche. Ovviamente come si può vedere dai vari intervistati non potevano mancare all'evento tra le tante aziende, le multinazionali ARM, Intel Co. , la stessa Samsung le quali sono le dirette interessate nella produzione di memorie, ma anche gli specialisti del software design come Cadence e Synopsis i quali invece forniscono i tool all'avanguardia per la progettazione e simulazione digitale con dei tool che, credetemi, oggi giorno riescono a simulare in tempi sematistici che vanno oltre ogni immaginazione... non certo come ai livelli della serie tv Numbers... ma ci sono quasi :)!

memorie DDR

Come si nota dal grafico il trend di vendita delle memore DDR4 sarà dominante soltanto verso il 2015, dove non mancheranno le DDR3 mentre invece tenderanno ad estinguersi le DDR2 già dal 2013.

 

Non ci resta quindi che attendere che questa tecnologia attraversi l'ultimo step del suo ciclo produttivo e cioè quello di testare le effettive capacità che si erano predette

    • Vdd pari a 1,2 V o minore

    • Frequenza di trasferimento dei dati 2133 Mb/s

    • consumi 40% in meno alle DDR3 (che sui server non è poco..!!)

 

Per quanto riguarda le dimensioni ricordiamo che le attuali memorie RAM riescono ad arrivare a dimensioni pari a 4GB (con prezzi davvero abordabili e di poco superiori ai 50€), percui non “oso” immaginare a cosa si possa arrivare abbatendo di quasi 10 nm l'attuale lunghezza di canale non solo in termini di potenza come già detto, ma anche in termini di celle logiche a disposizione, a parità di area del chip utilizzata ovviamente!!

Personalmente...oggi giorno facciò sempre più fatica a dar retta alla legge di Moore..soprattutto dopo aver studiato quantum weels, HEMT e quant'altro...poi ci si mettono anche queste notizie..e allora mi chiedo....dove riusciremo ad arrivare??

 

Marco

 

 

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ritratto di s1m0n3t

C'è un'aspetto che non ho mai

C'è un'aspetto che non ho mai capito: le tipologie di ram per le schede video più avanzate, già da tempo vengono chiamate DDR5. Ma parliamo della stessa cosa? Cioè, questa denominazione delle ram per schede video è comparabile alle normali ram per pc (sulla stessa "scala")? E in questo caso perché non dovrebbero esistere già le DDR5 per computer, visto che sono già usate nelle schede video?
Forse mi sto ponendo semplicemente una domanda inutile, se le due denominazioni seguono andamenti diversi, pur mantenendo il nome "DDR".
Una precisazione riguardo i prezzi: oggi sono ancora più bassi di quelli che hai indicato a titolo di esempio! Ho comprato pochi giorni fa dei moduli DDR3 Corsair 1333MHz da 4gb con dissipatore a 20 euro l'uno (parlo di prezzi al dettaglio, in un negozio di informatica online). Ho notato che c'è stato un lungo periodo, fino a poco tempo fa, in cui il prezzo delle memorie è rimasto invariato per molto tempo (anzi a volte con qualche lieve aumento). Negli ultimi mesi, però, i prezzi sono davvero in caduta libera!

ritratto di divivoma

Ciao..mi spiazzi un pò per

Ciao..mi spiazzi un pò per quanto riguarda le DDR5 !! anche perchè... i link che trovate nell'articolo fanno riferimento all "ente" che rilascia lo standard per il design dell'interfaccia.(come avrai sicuramente visto), per questo se puoi, potresti postare qualche riferimento,magari di un'azienda che le produce, così possiamo verificare di cosa si tratta e se possiamo comparare le due cose... perchè mi pare strano che sul sito della samsung non ci sia niente di più nuovo delle ddr4 .. se non le ddr3 a 20 nm...a meno che samsung non sia rimasta indietro :) mi sembrava un "buon" costruttore per fare un esempio..

Per quanto riguarda i prezzi...meglio così :) meno costano meglio è non trovi??

ritratto di s1m0n3t

Prendendo a titolo di esempio

Prendendo a titolo di esempio una delle schede video più costose che ho trovato, ecco il link:
http://xfxforce.com/en-gb/products/graphiccards/hd%206000series/6970.aspx
Tra le specifiche è indicata una ram da 2GB DDR5 ad una frequenza di ben 5500Mhz. E' proprio leggendo certe cifre che mi chiedo: perché queste memorie non sono ancora in uso come comuni ram in pc e server, ma solo nelle schede video?

ritratto di Fabrizio87

Secondo me lo standard delle

Secondo me lo standard delle schede video non è rispettato visto che su una scheda video la RAM viene direttamente salvato dal produttore e non può essere modificata quindi in sigla DDR 5 non corrisponde al tipo di interfaccia malcelata alla velocità di trasferimento dei dati.

nel caso corrente la RAM DDR 4 viene anche descritto lo standard di collegamento fisico con le schede madre e le dimensioni fisiche da usare ad esempio la larghezza di Pin dello spessore dello stampato.

Se non ho capito male l'articolo

ritratto di Piero Boccadoro

Su questi prezzi...

...devo dire che non concordo.
Non so se e quanto dipenda dalla regione di riferimento e dal rivenditore di cui parliamo ma i prezzi dalle mie parti non sono ancora arrivati a questo punto.
Fate conto che stiamo parlando comunque di qualche buona offerta online per cui...
Concordo sul fatto che abbiamo imboccato al strada giusta ma non ci siamo ancora, almeno in quella che è la mia esperienza.

ritratto di divivoma

Facci un esempio...cosi

Facci un esempio...cosi almeno confrontiamo i dati che hai con quelli che abbiamo trovato noi...

ritratto di Piero Boccadoro

Un esempio

L'esempio che ti porto è quello delle memorie RAM che ho in uso io stesso.
Le ho comprate da pochissimo ad un rivenditore al dettaglio. In negozio, quindi, non su internet.
Si tratta di 8GB (in kit 2 x 4GB) CORSAIR Vengeance Performance (CMZ8GX3M2A1600C8) con latenze 8-8-8-24, di tipo PC3-12800 (a frequenza pari a 1600MHz) DDR3.
Si lo so, probabilmente sono io che amo strafare ma con le RAM sono molto esigente! :)

Io le ho pagate 100 €.
Per completezza, stasera ho fatto un giro per vedere la quotazione attuale e qui http://www.corsair.com/vengeance-8gb-dual-channel-ddr3-memory-kit-cmz8gx3m2a1600c8.html le danno sui 99$ (che al cambio attuale sono circa 79€)

ritratto di lucagiuliodori

Argomento veramente

Argomento veramente interessante quello delle DDR4 soprattuto perchè, oltre a parlare di incremento di capacità e di frequenza di lavoro, si parla anche di risparmio energetico che, come detto nell'articolo, per i server non è cosa da poco.

Nonostante le DDR3 abbiano avuto un bel successo e siano durate per così poco tempo, credo che il rimpiazzo da parte delle DDR4 sarà repentino viste le velocità e le capacità che sono in gioco. Sicuramente il passaggio da DDR3 a DDR4 sarà più lento per gli utenti finali ma per quanto riguarda il mondo dei server, sarà veloce in quanto la quantità di informazioni che girano in rete, e quindi che il server deve elaborare, sarà sempre maggiore a causa di quel fenomeno detto del Cloud Computing.

Sicuramente inizialmente il costo delle DDR4 non sarà accessibile a tutti, ma sicuramente nel giro di qualche anno arriveranno a costare anche meno delle attuali DDR3.

Interessante a mio parere anche il discorso dell'alimentazione che potrà scendere al di sotto degli 1,2 V: le potenze in gioco sono sempre più piccole ma di controparte, unito alla velocità di trasferimento dati, ci sarà la necessità di avere linee di trasmissione (anche se le distanze sono piccole credo che a quella velocità si può parlare di linee di trasmissione) il meno rumorose possibili.

La legge di Moore non è una legge scientificamente provata e quindi le tecniche di produzione del silicio potrebbero non rispettarla, ma c'è da dire anche che se si continua di questo passo arriveremo ad avere transistor composti da qualche manciata di atomi di silicio, limite oltre il quale non si potrà più andare.
Si parla infatti già da qualche anno di compoter quantici come di computer ottici. I primi sfruttano gli stati quantici delle particelle per la memorizzazione delle informazioni (avremo memorie da Tera Byte in pochi centimetri); i secondi sono computer in cui non ci saranno più segnali elelttrici e collegamenti realizzati da conduttori, ma saranno composti da micro guide d'onda e i segnali saranno dei semplici fasci di luce. Già da qualche anno si vedono nei laboratori di protoipazione sia memorie quantici che transistor ottici.
Forse la legge di Moor inizierà ad imporre il limite invalicabile proprio quando queste tecnologie (computer quantici e ottici) sono mature e pronte per uscire nel mercato?

Un'ultima domanda: cosa intendi per "Pseudo Open Drain"?

ritratto di francescow

Pseudo Open Drain

La porta "Pseudo Open Drain" se non sbaglio si chiama così perchè il drain del MOS non è realmente sconnesso da V_dd come una normale Open-Drain. La connessione avviene infatti attraverso un diodo di substrato e quindi tali dispositivi funzionano solo finché la tensione di Drain è uguale o inferiore a quella di alimentazione. Se mettiamo caso il sistema funziona a 3.3V, se la tensione sul Drain supera di 0.3V (o comunque la V_gamma del diodo di sub.) tale tensione, il diodo entra in conduzione e addio "open". Questa configurazione a mio parere potrebbe servire (forse) per ridurre il rumore complessivo del circuito.
Prendi comunque le mie parole con le pinze perché neanch'io sono sicurissimo di questa mia conoscenza; la documentazione in giro è davvero scarsa, ci sarà il segreto aziendale, boh! ;)

ritratto di divivoma

Ciao..trovando in giro ho

Ciao..navigando un pò in giro ho provato ad abbattere ; il segreto aziendale di cui parlavi prima spulciando qualcosa dai ricercatori..in questo caso dalla IEEE ;) ..le licenze da ex studente servono sempre ;) !! Ho trovato il seguente schema redatto dall'ente che ha ideato anche la prima e ormai vecchia Dram ossia il JEDEC:

 

Come potete vede la cella Master I/O di tipo pseudo open drain ha un driver a 40/60 Ohm e una terminazione a 60 Ohm, ovviamente il tutto quando il driver viene attivato.. ovviamente essendo il circuito in CMOS troviamo dovete immaginarvi la solita schiera di resistori di pull-up (p-mos) e pull-down (n-mos)..logica duale ;)
Leggendo poi piu in dettaglio viene spiegto che l'intento di questa cella è quello di minimizzare l'area necessaria all'implementazione della stessa e ridurre soprattutto la capacità totale in ingresso, e quindi rendere il circuito più veloce (banda)...seguono poi procedure di calibrazione utilizzando resistori interni da 1%...spero non sia troppo complicato da capire.. ma comunque l'importante aver chiarito un pò cosa sia questa tecnologia

Ciao

ritratto di telegiangi61

GDDR5

Ciao, prima o poi arriveremo anche alle DDR5 da impiegare sulle nostre motherboard (tanto e' il gioco dei costruttori di hardware per costringerti a cambiare CPU e Motherboard ogni anno se vuoi stare al passo con il trend tecnologico).

Con DDR5 oggi in realta' dovremmo parlare di GDDR5 impiegate nelle schede Video grafiche ultra veloci (che oramai con la GPU, ventola e RAM Video consumano da sole quanto un intero PC)

GDDR sta per Graphics Double Data Rate, una volta (parlo di 15 anni fa) si chiamavano VRAM (Video Ram) e se ne avevi 1Mb eri gia' a posto.

Questa memoria viene utilizzata dalla scheda video per immagazzinare in un buffer ultraveloce tutte le informazioni necessarie a costruire il rendering di una scena, (es un game o una animazione 3D).

L'alternativa, a scapito delle performances sarebbe di immagazzinare tali informazioni nelle memorie della motherboard, che risultano sempre "piu' lente" di quelle Video.

La tecnologia di memoria RAM GDDR per schede grafiche si fonda sempre sulla nuova Double Data Rate che ha sostitutito la VRAM (Video RAM)

Per rendere le massime performances, questi chip sono disposti a "L" o a semicerchio intorno al processore grafico (GPU) e collegati tutti ad un bus con ampiezza che dipende dal modello di scheda, ma che può arrivare fino a 384 bit.

Diciamo che ormai le GDDR sono in genere di una generazione avanti alle DDR facendo quindi da apripista per la prossima generazione di DDR

ritratto di divivoma

differenza ddr e gddr

Esatto.. mi stavo un attimo documentando.. s1m0n3t può far riferimento a questa risposta, inoltre possiamo dire anche che in realtà le gddr mi sà che lavorano a tensioni un pò più alte rispetto a le ddr3 (a parità di memoria) e per questo che vanno anche più veloci..ovviamente per l'aspetto grafico non si bada molto alla potenza..anzi..visti le ventole che hanno..sembrano quasi dei radiatori delle auto !!
Per questo possiamo dire che esistono ancora questi due filoni diversi DDR e GDDR secondo me differenziati principalmente dalle potenze in gioco, oltre che dalle proprietà di frequenza e memoria...per questo credo che le DDR4 si differenziano principalmente dalle GDDR4 o 5 proprio perchè lavoreranno a tensioni molto più basse e quindi saranno molto utilizzate in ambito database come dicevo prima...

credo che questo insieme alla risposta di telegiangi sveli l'arcano dubbio :), poi se conoscete qualcuno alla Radeon magari ce lo spiega meglio :) !

Ciao!

ritratto di s1m0n3t

Grazie per i

Grazie per i chiarimenti...allora evidentemente le GDDR sono più evolute per questioni di "necessità"...visto che i "gamers" non si accontentano mai, con gli attuali videogiochi che richiedono schede video mostruose, si ricorre a memorie dalle prestazioni al limite dell'attuale tecnologia, non preoccupandosi dei consumi alle stelle e del calore da dissipare. Evidentemente la ram al servizio del processore non richiede attualmente velocità troppo elevate, che neanche sarebbero sfruttate a pieno e corrisponderebbero a consumi inutili. In effetti ultimamente si sente parlare di GPU che ormai superano la potenza di calcolo delle CPU, all'interno di una stessa macchina.

ritratto di tr3nt

e la latenza? si a niente?

e la latenza? si a niente?

ritratto di divivoma

intendi la latenza delle

intendi la latenza delle memorie ddr4 ?? non so.. in realtà per avere delle specifiche più dettagliate bisognerà aspettare un pò, almeno che qualche produttore sforni un esemplare sul mercato...fino ad ora l'unica a farlo è stata la samsung.. ma puoi vedere sul sito quali sono le specifiche piu in dettaglio..

Ciao Marco

ritratto di Francesco12-92

Credo che si faccia presto a

Credo che si faccia presto a prevedere un estinzione delle ddr2 ne 2013, ci sono persone che hanno vecchi computer, che ancora le utilizzano, e da qui a due anni non credo li cambieranno(credo) senza contare che molti computer non devono fare poi un "grande sforzo" per le mansioni a loro dedicate.

ritratto di stefano88

DDR4

Da quanto ho letto queste famose DDR4 usciranno entro il 2015, secondo me non sono nulla di che perché i tempi di accesso in lettura e scrittura sono sempre gli stessi, si sono giusto limitati ad aumentare leggermente lo spazio di memoria, il problema è che è tutta questione di marketing, e vedrete che le DDR3 aumenteranno di prezzo, non appena usciranno le nuove DDR4.
Per come si è espressa la JDEC il voltaggio scenderà dagli attuali 1,35 V - 1,5 V dei moduli DDR3 a 1,2 Volt in modo tale da consumare molta meno energia, si conosce il nuove processo produttivo con cui saranno prodotte, ossia a 30 nm, si conoscono i moltiplicatori x4, x8 e x16, peccato che però non si consoce ancora le latenze, ed è proprio questo che dovrebbe farci riflettere, per questo che ho detto che secondo me è solo questione di marketing. A parte questo leggendo in un comunicato ufficiale, non si conosce neanche tanto bene la velocità di trasferimento questo perché gli obiettivi nella progettazione delle DDR4 in termini di velocità di trasferimento sono stati resi noti tra i 1.600 Mbps e i 3.200 Mbps. Tuttavia, Bill Gervasi, una delle figure centrali della JEDEC e Bill Vernon, manager di sistema, secondo loro la realtà sembra diversa. Ad una conferenza che si è tenuta 7 maggio, la "MemCon 10", Gervasi ha dichiarato nella sua presentazione, che il tasso effettivo della velocità di trasferimento sarà da 2133 Mbps e 4266 Mbps, quindi quale delle due cose dette sarà quella veritiera, non si sa ancora. Per quanto riguarda la tensione di alimentazione sono partiti da 1,2 V e 1,05 V, e stanno considerando anche di farle con tensione di alimentazione a 1.1V, tanto quanto come cosa è positiva perché c’è meno consumo energetico, che si traduce in risparmio. Invece un’altro studio che stanno conducendo e come risolvere il problema per la tecnologia punto - punto, visto che con questa tecnologia potremmo agganciare un solo modulo e basta. Come detto da loro vorrebbero inserire degli switch per consentire a piu memoria di lavorare in un solo canale oppure aumentare la capacità del chip con nuove tecniche di produzione multistrato, in particolare la nuova tecnologia di cui stiamo parlando è denominata “ through-silicon-vias ” essa consente di compattare in modo molto più serrato diversi componenti di chip, per realizzare sistemi più veloci, più piccoli e con minore consumo di potenza, in pratica dovrebbe essere una tecnologia che non sviluppa più il chip in due dimensioni ma bensì in tre dimensioni, il prodotto finale sarebbe una specie di “ sandwich ” compatto che riduce anche il pacchetto complessivo del chip finale, questo tipo di tecnologia è già stata impiegata dall’IBM per lo sviluppo di dispositivi wireless, ed attualmente stanno studiando come sviluppare il chip del supercomputer Blue Gene con questa tecnologia a tre dimensioni, pensate solo una attimo a cosa potrà venirne fuori, come tecnologia la trovo meravigliosa, ora dovremo solo aspettare e vedere cosa saranno in grado di fare per quanto riguarda le DDR4.

ritratto di Mingele

Hybrid Memory Cube

Altro che DDR4, la tecnologia che segue il processo di realizzazione di celle DRAM sta raggiungendo ,purtroppo , limiti fisici, per questo motivo gli ingegneri di Samsung e Micron, forse anche di Intel, si stanno spingendo verso una nuova tecnologia: l'Hybrid Memory Cube!
Tale tecnologia promette prestazioni elevatissime rispetto agli attuali standard DDR3, infatti si parla di velocità di trasimissione dei dati 15 volte superiore, ma con consumi ridottissimi, addirittura il 70% in meno per ogni bit.
La novità strutturale ,sta nello sviluppo tridimensionale della memoria con più strati sovrapposti,che avrà appunto la forma di un cubo,ciò garantisce un aumento della densità di bit per ogni singolo chip che si traduce quindi in minor ingombro da parte delle memorie e in minori costi di produzione.
Nasce in questi giorni il Hybrid Memory Cube Consortium che lega Samsung e Micron per lo sviluppo della tecnologia, che inizialmente sarà destinata al mercato enterprise per poi arrivare ai consumer.

http://www.micron.com/innovations/hmc.html

http://hybridmemorycube.org/technology.html

In giro però si parla di un esperimento già condotto da Intel ,che vede il confronto tra vari moduli con architettura RAM e l'HMC ,dal quale vengono messi in evidenza le peculiarità della nuova tecnologia nei confronti delle precedenti, tra queste viene subito all'occhio l'impressionante larghezza di banda ,che raggiunge i 121 GB/s, contro i 128 dichiarati, rispetto ai 10,7 GB/s di un modulo DDR3-1333 4GB ECC...

http://www.hwupgrade.it/news/memorie/hybrid-memory-cube-concept-dram-da-128gb-al-secondo_3...

Che dire se le DDR4 rappresentano uno standard rivoluzionario, l' HMC rivoluzionerà il modo di vedere le memorie!

 

 

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