在过去的20年里,电子计算机业基本上是按照摩尔定律向前发展。每经过18个月,计算机的中央微处理器速率和信息处理能力便呈2倍的增长态势,因此需要其他的系统部件拥有能跟上处理器速率的交换带宽,使之不至于成为影响整个系统性能的“瓶颈”。然而,随着互联网的发展和一些新的数字消费产品(如数字机顶盒,数字电视,数字录像机等)的问世,目前的带宽水平已经完全无法满足人们通过数字化网站或数字设备进行实时收听、收看的需求,带宽的“瓶颈”问题急待解决。 带宽增加方案一览 目前,已经发布并被人们接受的增加内存带宽的方法有3种:
1.通过双倍数据传输增加带宽。也就是在内存上添加更多个针脚,形象地说就是把两个插槽并为一个,已达到在同样的时间内使传输的数据量达到以前的2倍的目的。但这种方案存在着一定问题,由于针脚数增加,产品的成本和集成电路的尺寸都要增加,这违背了当前市场的发展趋势。
2.通过增加时钟频率增加带宽。也就是使内存的时钟频率达到从前的2倍或更高,从而提高数据的传输速率。但是,它也存在着问题。时钟频率的增加,对主板及其它系统部件有更高的要求,要求各部分的集成电路设计更加完善,以适应更高的内存时钟频率。
3.通过双向数据通道边缘同时传输数据以获得更大的带宽,这也就是我们常说的DDR(Double Data Rate,双向数据传输通道)。随着数据流量的日益庞大,尽管DDR能充分利用数据通道并达到同时的双向数据传递,但与人们的需求还有一定的差距,而且它也需要新的主板架构的支持。 由此可见,以上3种带宽增加方案都有很大的局限性。
Rambus的新动向 Rambus公司无疑是当前内存工艺领导先驱之一。他们早在几年前的Direct RDRAM上就应用了DDR技术。今年,他们又首次推出了QRSL(Quad Rambus Signaling Levels)这个双倍于RSL(Rambus Signaling Levels)的新产品架构。不久前,在旧金山举行的ISSCC(International Solid-State Circuits Conference,国际固态电路会议)上,Rambus已经透露了一些关于QRSL的技术资料。最令人惊喜的是,QRSL的数据带宽已经达到了2.2GB/s。QRSL究竟有何神奇之处?下文我将为您作详细介绍并把它的技术参数和RSL作比较。
QRSL的前身——RSL 早在1992年,Rambus便提出了RSL的界面标准,这一新的工艺使内存的带宽较应用传统工艺内存的带宽提高了10几倍。RSL是第一个利用数据通道的边缘部分传输数据工艺标准,其充分利用时钟周期的每个循环,可以被看作是DDR。Direct RDRAM便使这一界面标准下的产品,其数据传输速率已达到800M/S。
RSL中结合了许多技术手段,精密回路以及线程布局,用来为同一系统提供更高的带宽,它的基本原理特点如下: 低压振荡回路,800mV-400mV逐节浮动 通用电流输出驱动模式 输出电流自动控制 克制阻抗的全新构架 低系统资源消耗 Bi-directional数据通道 双向数据传输(DDR) 统一高速线程连接 完整的高端接收回路 普通的微分时钟,用以传播讯号和联系 周围的控制器
由此RSL使数据的传输速率达到了800M/s和1.6GB/s,但这并不是不可攀登的。 RSL的接班人——QRSL QRSL是Rambus近来推出的界面标准,它与RSL拥有同样的时钟频率。看到这里,您也许会有疑问,既然两者使用的是同样的时钟频率,带宽容量怎么会有如此大的差距呢?因为单靠时钟频率的改变是很难使带宽容量有很大的提升,因此,Rambus在QRSL带宽提升上运用了一个新策略。RSL的低压振荡回路中拥有Logic0和Logic1(这里的数字为2进制)两个逻辑层。而QRSL在其低压振荡回路中拥有Logic00、Logic01、Logic10和Logic11,4个逻辑层。在同样的时钟周期下,QRSL凭借这两倍于RSL的逻辑层数,使自身带宽达到了2.2GB。除此之外,QRSL在其它的电气指数上也有一定的改进:
低压振荡回路,800--267mV逐节浮动 三向电流输出控制模式 三向回路输入 克制阻抗的全新构架 低系统资源消耗 Bi-directional数据通道 双向数据传输(DDR),每时钟周期4位数据传输 统一高速线程连接 完整的高端接收回路 普通的微分时钟,用以传播讯号和联系周围的控制器 写在最后 RSL和QRSL都大大超过以往工艺水准,而且Rambus公司也一直在不断努力向传统工艺挑战、向自我挑战。他们的新工艺可以在一定程度上缓解目前家庭数码娱乐以及网络路由器和转换器的带宽不足问题,从而满足人们实时的视听需求。据报道,采用QRSL的新型内存产品仍将使用Direct RDRAM结构,这对使用奔腾Ⅲ和奔腾4的有户来说无疑是个好消息,谁能抵御宽带的诱惑呢?相信不久便会有采用QRSL的内存进入市场,到那时,大家便可以在更高的带宽下享受自己新的生活了!(阿亮)
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