메모리 개발 역사

위키피디아, 자유백과.

기억의 발전을 이해하기 전에, 우리는 자주 사용하는 단어들을 설명해야 한다. 이것은 우리가 기억에 대한 이해를 강화하는 데 도움이 될 것이다. RAM 은 랜덤 액세스 메모리의 약어입니다. 정적 RAM 과 동적 RAM 으로 나뉩니다.

SRAM 은 이전에는 주존이었는데, 속도가 빨라서 새로 고치지 않고도 데이터를 저장할 수 있었다. 그것은 이중 안정 회로 형태로 데이터를 저장하는데 구조가 복잡하다. 더 많은 트랜지스터 구성 레지스터를 사용하여 데이터를 저장해야 하기 때문에 실리콘이 상당히 크고 제조 비용이 상당히 높습니다. 따라서 이제 SRAM 은 기본 스토리지보다 훨씬 작은 캐시에서만 사용할 수 있습니다. 인텔이 Medocino 부터 L2 캐시를 CPU 에 통합함으로써 SRAM 은 최대 애플리케이션 수요 출처를 상실했습니다. 다행히 모의에서 디지털로 휴대폰의 발전 추세에서 에너지 효율이 높은 SRAM 을 위한 또 다른 기회를 찾았습니다. 네트워크 서버 및 라우터의 수요 인센티브로 SRAM 시장은 겨우 계속 성장하고 있습니다.

DRAM 은 이름에서 알 수 있듯이 동적 RAM 입니다. DRAM 의 구조는 SRAM 의 구조보다 훨씬 간단합니다. 기본 구조는 MOS 파이프와 커패시턴스로 구성됩니다. 구조가 간단하고, 통합도가 높고, 전력 소비량이 낮고, 생산 비용이 낮으며, 대용량 메모리 제조에 적합하기 때문에 현재 사용하고 있는 스토리지의 대부분은 DRAM 입니다. 그래서 다음은 주로 DRAM 메모리에 대해 설명합니다. DRAM 메모리를 자세히 설명하기 전에 동기화 개념에 대해 살펴보겠습니다. 메모리 액세스 방법에 따라 동기식 메모리와 비동기식 메모리의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 이들을 구분하는 기준은 시스템 시계와 동기화할 수 있는지 여부입니다. 메모리 제어 회로 (마더보드 칩셋, 일반적으로 북교 칩셋) 는 행 주소 선택 신호 (RAS) 및 열 주소 선택 신호 (CAS) 를 보내 액세스할 스토리지를 지정합니다. SDRAM 이전의 EDO 메모리는 모두 이런 방식을 사용했습니다. 데이터를 읽는 데 필요한 시간은 나노초로 표시됩니다. 시스템 속도가 점차 높아지면, 특히 66MHz 주파수가 버스 표준이 되면 EDO 메모리의 속도가 매우 느려지고 CPU 는 항상 메모리의 데이터를 기다리며 성능에 심각한 영향을 미치며 메모리가 큰 병목 현상이 됩니다. 따라서 시스템 클럭 주파수를 동기화하는 SDRAM 이 나타납니다.

DRAM 의 분류 FP DRAM: 빠른 페이지 메모리라고도 하며 386 시대에 매우 유행했습니다. DRAM 은 정보를 저장하기 위해 일정한 전류가 필요하기 때문에 전원이 꺼지면 정보가 손실됩니다. 새로 고침 빈도는 초당 수백 회에 달할 수 있지만 FP DRAM 은 동일한 회로로 데이터에 액세스하므로 DRAM 의 액세스 시간 간격이 일정하여 액세스 속도가 빠르지 않습니다. 또한 DRAM 에서는 스토리지 주소 공간이 페이지별로 정렬되기 때문에 한 페이지에 액세스할 때 다른 페이지로 전환하면 CPU 의 추가 클럭 주기가 사용됩니다. 그 인터페이스는 대부분 72 선 SIMM 형이다. Edo DRAM:Edo RAM- 확장 데이터 출력 RAM- 외부 확장 데이터 패턴 메모리. EDO-RAM 은 FP DRAM 과 마찬가지로 데이터 출력 메모리와 전송 스토리지의 두 저장 주기를 확장하는 시간 간격을 없애고 CPU 로 데이터를 전송하는 동안 다음 페이지에 액세스하므로 일반 DRAM 보다 15~30% 빠릅니다. 작동 전압은 일반적으로 5V 로, 인터페이스 방식은 72 선 SIMM 형이지만 168 선 DIMM 형도 있습니다. EDO DRAM, 메모리 중 하나로 486 과 초기 펜티엄 컴퓨터에서 유행하고 있습니다. 현재 표준은 SDRAM(synchronous DRAM 의 약어) 으로, 이름에서 알 수 있듯이 시스템 클럭 주파수와 동기화됩니다. SDRAM 메모리 액세스는 버스트 모드를 사용합니다. SDRAM 은 기존 표준 동적 메모리에 동기화 제어 논리 (상태 시스템) 를 추가하고 단일 시스템 클럭을 사용하여 모든 주소 데이터와 제어 신호를 동기화합니다. SDRAM 을 사용하면 시스템 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 설계를 단순화하고 고속 데이터 전송을 제공할 수 있습니다. 기능적으로 기존 DRAM 과 비슷하며 새로 고치려면 시계가 필요합니다. SDRAM 은 구조적으로 향상된 향상된 DRAM 이라고 할 수 있습니다. 그러나 SDRAM 은 어떻게 동기화 기능을 이용하여 고속 시스템의 요구를 충족시킬 수 있습니까? 우리가 사용하는 모든 동적 메모리 기술은 비동기 제어에 기반을 두고 있다는 것은 잘 알려져 있습니다. 이러한 비동기 동적 스토리지를 사용할 때 시스템은 비동기 동적 스토리지의 요구를 충족하기 위해 대기 상태를 삽입해야 합니다. 이 시점에서 명령어 실행 시간은 종종 시스템 자체에서 얻을 수 있는 최대 속도가 아닌 메모리 속도에 의해 결정됩니다. 예를 들어 캐시에 연속 데이터를 저장할 경우 60ns 속도의 빠른 페이지 스토리지에는 40ns 의 페이지 주기 시간이 필요합니다. 시스템 속도가 100MHz (한 클럭 주기가 10ns 임) 에서 실행되는 경우 각 데이터 액세스마다 4 개의 클럭 주기를 기다려야 합니다! SDRAM 을 사용하면 동기화 특성 때문에 이 시간을 피할 수 있습니다. SDRAM 구조의 또 다른 큰 특징은 두 개의 DRAM 주소를 동시에 열 수 있다는 것입니다. 두 개의 열린 저장 영역 간의 저장 영역 액세스는 상호 처리될 수 있습니다. 일반적으로 은행 방문 중에 사전 설정이나 활동 열을 숨길 수 있습니다. 즉, 읽거나 쓰는 동안 은행을 사전 설정할 수 있습니다. 이에 따라 전체 디바이스에서 읽거나 쓸 때 100MHz 의 원활한 데이터 속도를 얻을 수 있습니다. SDRAM 의 속도는 시스템의 클럭 속도를 제한하므로 속도는 MHz 또는 ns 로 계산됩니다. SDRAM 속도는 최소한 시스템 클럭 속도보다 낮아서는 안 됩니다. SDRAM 액세스는 일반적으로 4 개의 연속 버스트 주기에서 발생하는데, 첫 번째 버스트 주기에는 4 개의 시스템 클럭 주기가 필요하고, 두 번째에서 네 번째 버스트 주기에는 1 개의 시스템 클럭 주기만 필요합니다. 4- 1- 1- 1 으로 숫자로 표시됩니다. 그건 그렇고, BEDO (버스트 에도) 는 버스트 에도의 기억이라고도합니다. 사실, 그 원리와 성능은 SDRAM 과 비슷하다. 인텔의 칩셋이 SDRAM 을 지원하고 인텔의 시장 선두로 인해 SDRAM 이 시장 표준이 되었기 때문이다.

DRAMR 의 두 가지 인터페이스 유형 DRAM 에는 두 가지 주요 인터페이스 유형, 즉 기존 SIMM 과 현재 표준 DIMM 이 있습니다. SIMM 은 단일 인라인 메모리 모듈 (single-in-line memory module) 의 약어로 단면 접촉 메모리 모듈로서 486 및 이전 PC 에서 흔히 볼 수 있는 메모리 인터페이스 방식입니다. 기존 PC(486 이전) 는 30 핀 SIMM 커넥터, 펜티엄 (펜티엄) 은 72 핀 SIMM 커넥터 또는 DIMM 커넥터 유형과 공존했습니다. SIMM 은 듀얼 인라인 메모리 모듈 (Dual In-Line Memory Module) 의 약어로, 양방향 접촉 메모리 모듈입니다. 즉, 이러한 인터페이스 메모리의 보드 양쪽에 데이터 인터페이스 접점이 있습니다. 메모리의 이러한 인터페이스 방식은 현대 컴퓨터에서 매우 광범위하게 사용되며, 보통 84 핀이지만, 쌍방, 84×2= 168 라인 접촉이 있기 때문에 사람들은 종종 이 메모리를 65438 이라고 부른다. DRAM 메모리는 보통 72 선, EDO-RAM 메모리는 72 선과 168 선, SDRAM 메모리는 보통 168 선이다.

새로운 세기가 도래하면서 새로운 메모리 표준도 컴퓨터 하드웨어에 큰 변화를 가져왔다. 컴퓨터의 제조 기술은 이미 기가비트 가장자리로 발전하여 마이크로프로세서 (CPU) 의 클럭 주파수를 높일 수 있다. 해당 메모리도 프로세서의 속도를 따라잡아야 합니다. 이제 DDR SDRAM 메모리와 Rambus 메모리라는 두 가지 새로운 표준이 있습니다. 이들 간의 경쟁은 PC 메모리 시장 경쟁의 핵심이 될 것이다. DDR SDRAM 은 메모리의 점진적인 진화를 나타냅니다. 램버스 (Rambus) 는 컴퓨터 디자인의 중대한 변화를 대표한다. 더 먼 각도에서 보다. DDR SDRAM 은 개방형 표준입니다. 그러나 램버스 (Rambus) 는 특허입니다. 그들 사이의 승자는 컴퓨터 제조업에 커다란 영향을 미칠 것이다.

RDRAM 의 작동 빈도는 크게 향상되었지만 이러한 구조적 변화에는 칩셋, DRAM 제조, 패키징, 테스트, PCB 및 모듈을 포함한 전반적인 변화가 포함됩니다. 미래의 고속 DRAM 구조 개발은 어떻습니까? 인텔이 재조립하고 재발행한 820 칩셋이 과연 원하는 대로 RDRAM 을 주류 왕좌에 올릴 수 있을까?

Pc133 SDRAM: PC133 SDRAM 은 기본적으로 PC 100 SDRAM 의 확장일 뿐입니다. DRAM 제조, 패키징, 모듈, 커넥터 등에서 기존 사양을 계속 이어갔으며 생산 설비는 동일하므로 생산 비용은 PC 100 SDRAM 과 유사합니다. 엄밀히 말하면, 이 두 가지의 유일한 차이점은 같은 공예 기술에' 필터링' 하는 프로그램이 하나 더 추가되어 속도가 133MHz 인 알갱이를 고르는 것이다. 133MHz 외부 주파수를 지원하는 칩셋과 함께 CPU 의 프런트 사이드 버스 주파수를 133MHz 로 높이면 DRAM 대역폭을 1GB/ s 이상으로 높여 전체 시스템을 개선할 수 있습니다

DDR-SDRAM: DDR SDRAM (double data rate DRAM) 또는 SDRAM II 실제 기능 비교에서 PC 133 에서 파생된 2 세대 PC266 DDR SRAM( 133MHz 클럭 × 2 배 데이터 전송 = =266MHz 대역폭) 은 최신' 연구' 테스트뿐만 아니라

직접 Rambus-DRAM :Rambus DRAM 은 기존의 DRAM 과 크게 다르게 설계되었는데, 그 마이크로 컨트롤러는 일반 메모리 컨트롤러와 다르므로 요구 사항을 충족하기 위해 칩셋을 재설계해야 합니다. 또한 데이터 채널 인터페이스도 일반 메모리와 다릅니다. 램버스 (Rambus) 는 채널당 8 비트 (ECC 가 있는 9 비트) 의 두 데이터 채널을 통해 데이터를 전송합니다. SDRAM 의 64bit 보다 좁지만 클럭 주파수는 최대 400MHz 까지 가능하며 클럭 상승 및 하강 시 데이터를 전송할 수 있으므로 1.6 GB/ s 의 최대 대역폭에 도달할 수 있습니다.

다양한 DRAM 사양의 데이터 대역폭 종합 비교: 데이터 대역폭의 경우 기존 PC 100 은 클럭 주파수가 100MHz 인 경우 최대 데이터 전송 속도가 800 MB/ s 에 이를 수 있습니다. DRAM 이 고급 0.25 미크론 스레드로 제조된 경우 대부분 클럭 주파수가 133MHz 인 PC 133 입자를 "필터링" 하여 피크 데이터 전송 속도를 다시1.00 으로 높일 수 있습니다 CPU 와 칩셋이 함께 작동할 수 있는 한 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있습니다. 또한 DDR 의 경우, 같은 클럭 주파수 133MHz 에서 최고 데이터 전송이 2 배 크게 향상되어 2. 1gb/ 초 수준으로 데이터를 전송할 수 있습니다.

전송 방법: 기존 SDRAM 은 병렬 데이터 전송 방식을 사용하며 Rambus 는 특수한 직렬 전송 방식을 사용합니다. 직렬 전송 모드에서 데이터 신호는 모두 들어오고 나가며 데이터 대역폭을 16bit 로 줄여 작동 클럭 주파수 (400MHz) 를 크게 높일 수 있지만 모듈 데이터 전송 설계의 한계도 형성된다. 즉, 직렬 모드에서는 모듈 중 하나가 손상되거나 개방을 형성하면 전체 시스템이 제대로 부팅되지 않습니다. 따라서 람버스 메모리가 장착된 마더보드의 경우 세 세트의 메모리 확장 슬롯을 완전히 채워야 합니다. 람버스 모듈이 부족하면 릴레이 모듈 (연속성 RIMM 모듈) 만 있습니다. 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 C-RIMM), 순전히 신호를 제공하는 직렬 연결 및 부드러운 데이터 전송에 사용됩니다.

모듈 및 PCB 설계: 램버스 작동 주파수가 최대 400MHz 이므로 회로 설계, 회로 레이아웃, 입자 패키징, 엔클로저 설계 등에서 SDRAM 과 매우 다릅니다. 모듈 설계의 경우 RDRAM 으로 구성된 메모리 모듈을 RIMM (메모리 모듈의 Rambus) 이라고 합니다. 현재 설계는 4,6,8, 12, 16 과 같은 다양한 수의 RDRAM 입자로 구성될 수 있습니다. 핀 수가 184 로 늘어났지만 전체 모듈의 길이는 원래 DIMM 의 길이와 같습니다.

또한 Rambus 의 전송 채널당 호스팅할 수 있는 칩 입자의 수 (최대 32 개) 가 제한되어 RDRAM 엔클로저의 용량을 제한하도록 설계되었습니다. 즉, 16 RDARM 입자의 RIMM 모듈이 이미 설치되어 있는 경우 메모리를 확장하려면 최대 하나의 16 RDARM 모듈만 설치할 수 있습니다. 또한 RDARM 이 고주파에서 작동하면 고온이 발생하므로 RIMM 모듈은 열침층을 설계해야 하며, 이로 인해 RIMM 모듈의 비용도 늘어납니다.

입자 패키징: DRAM 패키징 기술은 초기 DIP 및 SOJ 에서 TSOP 로 향상되었습니다. 메인스트림 SDRAM 모듈의 경우, TSOP 패키징 기술은 TSOP 패키징 기술을 통해 최초로 개발된 TinyBGA 기술과 조봉 기술이 개발한 BLP 패키징 모델을 제외하고는 대부분 TSOP 패키징 기술을 채택하고 있습니다.

DDR 과 RDRAM 이 잇따라 출시되면서 스토리지 주파수가 더 높아짐에 따라 TSOP 패키징 기술은 DRAM 설계의 요구 사항을 충족하지 못하고 있습니다. 인텔의 RDRAM 을 보면 차세대 μBGA 패키지가 채택되어 향후 DDR 과 같은 다른 고속 DRAM 패키지도 동일하거나 다른 BGA 패키지 방식을 채택할 것으로 전망된다.

RDRAM 은 클럭 주파수에서 획기적인 발전을 거듭하여 전체 시스템의 성능을 향상시켰지만, 현재 메인스트림 SDRAM 과는 큰 차이가 있어 기존 시스템 칩셋과 호환되지 않을 뿐만 아니라 인텔이 독점하고 있습니다. DRAM 모듈의 설계에서도 최신 BGA 패키징 방식, 심지어 회로 기판 설계에서도 8 층판의 엄격한 기준을 채택하고 있으며, 테스트 장비의 막대한 투자는 말할 것도 없습니다. 대부분의 DRAM 과 모듈 업체들은 섣불리 따라가지 못한다.

또한 Rambus 는 특허 표준이기 때문에 제조업체는 RDRAM 을 생산하려면 먼저 Rambus 인증을 받고 높은 로열티를 지불해야 합니다. DRAM 제조업체의 비용 부담을 증가시킬뿐만 아니라 차세대 스토리지 표준을 개발할 때 기존 사양 제어 기능을 잃을 수도 있습니다.

RIMM 모듈에는 최대 32 개의 입자만 있을 수 있으므로 Rambus 애플리케이션은 엔트리급 서버 및 고급 PC 에서만 사용할 수 있습니다. PC 133 의 경우 성능으로는 Rambus 와 경쟁할 수 없지만 DDR 기술이 통합되면 데이터 대역폭은 2. 1 GB/ s 로 Rambus 의/kloc-보다 앞서지 않습니다 더구나 대만성과 위성, AMD 동맹의 강력한 지지로 인텔이 평소대로 명령을 내릴 수 있을지는 아직 분명하지 않다. Rambus 는 적어도 저가 PC 와 인터넷 PC 에 있어서 작은 시장을 가질 것이다.

결론: 인텔은 Rambus 의 기세를 만회하기 위해 다양한 전략적 배치와 대책을 취했지만, Rambus 라는 획기적인 규격의 제품에는 극복하기 어려운 내재적인 문제가 많다. 아마도 인텔은 마더보드의 RIMM 슬롯 모드를 변경하거나 SDRAM 과 RDRAM*** 이 공존하는 전환 시나리오 (S- RIMM, RIMM Riser) 를 제시하여 기술적 문제를 해결할 수 있을 것입니다. 그러나 양산 비용을 통제하는 것은 인텔이 독점하지 않을 것이다. 그리고 인터넷 트렌드에 따라 컴퓨터 앱이 점점 저렴해지고 시장 수요측이 람버스에 관심이 있는지 여부는 아직 검증되지 않았다. 공급 측면에서 NEC 의 기존 VCM SDRAM 사양, 삼성 등 DRAM 업체들의 Rambus 에 대한 보수적인 태도, 관련 패키지 테스트 장비에 대한 투자 부족으로 볼 때 연말까지 Rambus 메모리 스틱은 여전히 PC 133, 심지어 DDR 과의 가격 경쟁력이 부족한 것으로 추산됩니다.

Rambus 아키텍처는 장기적으로 주류가 될 수 있지만 더 이상 시장을 주도하는 절대 주류가 아니어야 하며, SDRAM 아키텍처 (PC 133, DDR) 는 저비용과 애플리케이션 분야에서 상당한 이점을 얻을 수 있어야 합니다. 미래의 DRAM 시장은 다양한 구조가 공존하는 국면이 될 것이라고 믿는다.

최신 소식에 따르면 차세대 메모리 주력이 될 것으로 예상되는 람버스 dram 은 칩셋 출시가 늦어져 다소 좌절하고 있다. DDR SDRAM 의 표준화로 전 세계 많은 반도체 및 컴퓨터 제조업체가 이미 AMII (Advanced Memory International Inc.) 진영을 형성했습니다. 그런 다음 PC 1600 및 PC2 100 DDR SDRAM 의 사양 표준화를 적극적으로 추진하기로 결정했습니다. PC200 및 PC266 보다 10 배 이상 빠르기 때문에 Rambus DRAM 과 DDR 이 가능합니다 세계에서 두 번째로 큰 마이크로프로세서 업체인 AMD 는 Athlon 프로세서가 PC266 사양의 DDR SDRAM 을 채택하기로 결정하고, 올해 중반까지 DDR SDRAM 지원 칩셋을 개발하기로 결정하여 DDR SDRAM 진영을 크게 고무시켰다. 글로벌 메모리 업계는 향후 투자의 초점을 Rambus DRAM 에서 DDR SDRAM 으로 옮길 가능성이 높습니다.

요약하자면, 올해 DDR SDRAM 의 발전세는 람버스보다 높다. 또한 DDR SDRAM 의 생산 비용은 SDRAM 의 1.3 배에 불과하여 생산 비용에 더 유리합니다.

DDR 과 RAMBUS 외에도 앞으로 몇 가지 유망한 메모리 제품이 있습니다. 그 중 일부는 sldram (synclink dram) 입니다. sldram 은 RDRAM 과 속도가 가장 가까운 경쟁업체일 수 있습니다. SLDRAM 은 현재 4 라이브러리 구조를 16 라이브러리로 확장하고 새로운 인터페이스와 제어 논리 회로를 추가하는 향상된 확장 SDRAM 아키텍처입니다. SLDRAM 은 SDRAM 처럼 각 펄스 가장자리를 사용하여 데이터를 전송합니다.

태평양에 가서 최신 시세를 보다