RambusDRAM

목차

Ⅰ. Rambus Memory의 구조와 기능
1. Rambus Memory System의 개요
2. DATA BUS
3. Row address 및 control
4. Column address 및 control
5. Normal bus clock
6. Serial bus, Clock, 그리고 Command line
7. Voltage reference
8. Rambus Memory device



Ⅱ. Rambus DRAM (Dynamic Random Access Memory)
1. 개요
2. SDRAM 과 DRDRAM
3. 클럭의 전송
4. 동작과 특징
5. RSL (Rambus Signaling Level)
6. 장점
7. 단점
8. 대역폭과 레이턴시 - 두가지의 메모리성능

본문내용

추어 각 DRDRAM은 메모리컨트롤러 방향으로 요청받은 데이터를 출력하게 된다. 그럼 반대방향에서는 마찬가지로 CTM을 통해 DRDRAM이 클럭을 받게 되면 그때에 맞추어 메모리컨트롤러 측에서 보낸 데이터 요청 명령과 데이터들을 입력하게 되는 것이다. 즉, 한번의 클럭으로 입,출력을 한꺼번에 할수 있는 것이다.
6. 장점
① 폭넓은 대역폭
이 DRDRAM은 일반 SDRAM에 비해 상당히 넓은 대역폭을 제공해준다는 강점이 있다. 1600MB/s라는 수치는 이론상으로는 PC-100 SDRAM에 두배에 해당하는 대역폭인 것이다. 갈수록 3D 그래픽등의 엄청난 데이터를 전송해야하는 소프트웨어들이 늘어가고 있고, 차후에 이루어질 64비트 기반 프로그래밍이 일반화 될 경우 현재의 일반 SDRAM이 낼수 있는 대역폭은 병목으로 작용하게 되는 것이다. 즉, 하드웨어적인 요인으로 인해 전체성능에 마이너스의 요인이 될수 있다는 것이다. 이는 곳곳의 벤치마크 자료들 중, 일부 고대역폭을 요구하는 프로그램을 구동시에 DDR-SDRAM이나 DRDRAM을 사용하여 구동시 일반 SDRAM을 사용했을 때 보다 뚜렷한 성능향상을 내는 것으로 조금이나마 짐작해볼수 있는 사실이다.
② 저전력
앞서 살펴보았다시피, 액티브(Active)상태의 콤포넌트의 소비전력은 비록 SDRAM의 그것보다 높지만, 냅(Nap)과 스텐바이(Standby)모드에서의 저전력소모로 인해 전체로 본다면 DRDRAM은 SDRAM보다 저전력의 메모리라고 볼 수 있다.
③ 비교적 손쉬운 채널확장
DRDRAM은 동작방식상 SDRAM에 비해 채널확장이 손쉽다. 각 콤포넌트가 한번씩 구동하게 되는 직렬식 구성에 클럭속도를 높여 고대역폭을 달성한 방식의 메모리이므로 사실 16개라는 일반적인 콤포넌트 구성이 없이 하나의 컴포넌트만 장착되어 있더라도 이론상으로는 완벽히 자신의 대역폭을 낼 수 있다는 것이다. 이로 인해서 핀구성이 비교적 간단하므로 더블채널이상의 채널 확장이 비교적 손쉽다고 알려져있다.
7. 단점
① 레이턴시가 비교적 길다.
DRDRAM은 한번의 클럭이 각 메모리모듈 전체를 훑어 나가야 할 필요가 있다. 대개 전기신호라는 것이 빛만큼이나 빠르다고 알고 있지만, 실제로는 그보다 상당히 느린편 이다. 더군다나, 개별 메모리에 탑재된 각 콤포넌트들을 두루 거친다면 그 속도는 꽤나 느려진다. 이 말은, 각 개별 콤포넌트에 최초에 발생된 클럭이 전달되는 시간이 다 제각각이라는 것이다.
램버스는 이를 위해서 최초 메모리에 전원이 들어오면 가장 응답이 오래걸리는 콤포넌트와 가장 응답이 빠른 콤포넌트와의 시간차를 알아내고 이에 부가할 추가 레이턴시를 계산하는 초기 과정을 거치게 된다. 그 이후, TPARM이라는 컨트롤 레지스터에서 개별 콤포넌트들이 가장 응답이 느린 콤포넌트와 동작시간이 같도록 추가로 레이턴시를 부가하게 된다. 즉, 모든 콤포넌트들이 가장 응답이 늦은 콤포넌트와 같은 동작속도로 돌아가게 되어 있다는 것이다. 하나의 콤포넌트가 액티브상태 이후 냅이나 스탠바이의 쉬는 시간으로 들어간다고 볼수 있는데, 그 상태에서 다시 액티브로 전환될 때도 어느정도의 레이턴시가 추가된다고 알려져있다.
스탠바이에서 액티브로는 사실 크게 의미를 두지 않는다 하더라도, 냅모드에서 액티브로 전환될 때는 어떤기사에 따르면 추가로 100ns의 레이턴시가 부가될수 있다고 한다. 레이턴시의 수치보다는 소비전력을 줄이는데 관심이 더 있는 노트북의 경우라면 모르지만, 일반 데스크탑에서 이런 레이턴시가 부가된다는 것은 상당히 심각하다고 할 수 있다.
② 비싼 가격
다른 것은 차치하고서라도, 여타 제조단가상의 문제도 그렇겠지만, 가격을 상승시킨 요인은 바로 램버스측에서 요구하는 라이센스 비용 때문이라는 원인이 크다. 램버스라는 회사는 메모리 제조 회사가 아니고 단지 램버스메모리 관련 기술을 개발하는 회사일뿐, 제조는 자신들과 라이센스 계약을 맺은 회사들이 하는 것이다.
제조 공정 또한, 일반 SDRAM의 패키지 공정방식(TSOP)보다 DRDRAM의 모듈 패키지 제조방식(Micro BGA)이 단가상으로도 더 비싸게 먹힌다고 한다.
초기에는 램버스메모리가 제조수율상으로 수율이 상당히 낮다고 알려져 있었지만 라이센스 문제와 램버스메모리의 시장 불투명 등으로 제조권을 따낸 회사도 비교적 적었을 뿐 아니라, 실제로 수요도 그리 크지 않은탓에 생산량이 적었다. 현재 삼성에서 제조하고 있는 램버스메모리의 수만해도 상당하며, 최초 플레이스테이션2가 나올 당시 약 400만개 정도의 램버스메모리를 찍어내었어야 하는데, 이때 램버스 제조 납품을 맡았던 도시바에서 무난히 납품을 한 것으로 보아 생산수율이 그다지 낮다고는 볼 수 없다.
8. 대역폭과 레이턴시 - 두가지의 메모리 성능
레이턴시는 아주 작지만, 대역폭은 작은 메모리라면 이 메모리는 동작속도가 낮거나, 비트폭이 좁은 메모리이다. 이 메모리를 사용하게 된다면, 이 메모리가 초당 전송을 보장할수 있는 프로그램을 수행시에는 타 메모리에 비해서 상당히 훌륭한 동작속도를 보여줄 것이다. 하지만, 복잡한 그래픽이나 대역폭을 많이 요구하는 프로그램을 돌릴 경우에는 병목현상으로 상당히 저조한 성능을 보여줄 것이다. 반대로 대역폭은 상당히 크지만, 레이턴시역시 큰 메모리를 사용할 때는 다른 메모리도 허용가능한 대역폭을 요구하는 프로그램을 구동시에는 비교적 성능이 떨어지지만, 보다 큰 대역폭을 요구하는 프로그램을 구동시에 여타의 메모리들이 병목현상으로 성능이 대폭 떨어지지만 이 메모리의 경우는 성능저하폭이 상당히 작을 것이다.
이 사실을 바탕으로 한번 DRDRAM을 평가해본다면, DRDRAM이 일반 SDRAM보다 그렇게 크게는 레이턴시가 높진 않은 것으로 나타나고는 있다. 더군다나, SDRAM은 한계 대역폭에 가까이 갈수록 레이턴시 역시 엄청나게 상승하는 결과를 보여주고 있다. 그 SDRAM의 한계 대역폭의 상황에서도, 역시 고대역폭을 보장하는 DRDRAM은 아직 대역폭상의 여력이 남아 있으므로 그리 높은 레이턴시의 상승은 없다.
Ⅲ. 참고자료
http://www.rambus.com/
http://www.realworldtech.com

키워드

RambusDRAM,   Ram,   DRAM,   Memory,   RSL,   클럭의 전송