DDR2 – יקר מול זול

DDR2 – יקר מול זול

הזיכרון במחשב הביתי עבר תהפוכות רבות במהלך השנים, כאשר טכנולוגיות רבות שונות ומשונות (ועוד יותר שמות בלתי מובנים וסתומים) אפשרו את תוספת המהירות המתבקשת וכמו כן נפחי האכסון אליהם הגענו בשנה האחרונה (נפחים שהיו בלתי נתפסים רק לפני כמה שנים). כידוע שוק המחשבים והטכנולוגיה העולמי הוא בין השווקים הכי לא יציבים בעולם, כאשר כמעט מדי שנה אנו חוזים איך השוק ממציא עצמו מחדש ומגדיר מחדש מושגים להם התרגלנו במהלך אותה שנה.
אחד האלמנטים החשובים ביותר בהתפתחות המחשב הביתי הוא ההתפתחות הטכנולוגית בתחום המעבדים – תחום שבדרך כלל זוכה לחשיפה רבה ופרסום בכל עת שיוצא מעבד חדש מאחת החברות. אך מעבדים אלו, המתפתחים בקצב מסחרר, לא יכלו לתת את הביצועים שהם נותנים ללא התפתחות בתחום נוסף – תחום הזיכרונות. תחום הזיכרונות כמעט ולא זוכה לחשיפה וסיקור, לעומת תחום המעבדים, ולכן לפעמים נתפס כפיתוח שהוא תוצאה מפיתוח המעבד ולכן אינו חשוב במיוחד.

אם נתבונן במהלך התפתחותו של הזיכרון לאורך השנים, נראה כי הקפיצות המשמעותיות במהירות הזיכרון תואמות להתפתחויות משמעותיות בכוח המעבד ואילו הקפיצות בנפחו של הזיכרון תואמות ליציאת מערכות הפעלה שונות (בעיקר של Microsoft), על כן מאפייני הזיכרון יישארו תלויים בשני גורמים אלו כנראה גם בעתיד.

קבלו עדכונים לפני כולם בטלגרםקבלו מאיתנו עדכונים לפני כולם - בטלגרםהצטרפו כבר עכשיו לערוץ הטלגרם של הזון


על מנת להבין את הצורך במהירות גדולה של הזיכרון, עלינו להבין את הקשר בין המעבד לזיכרון ולמה בעצם צריך קשר כזה. כידוע המעבד הוא החלק במערכת המחשב המבצע את הפעולות המתמטיות על הנתונים אותם הוא מקבל, נתונים אלו הוא מקבל ממערכת ההפעלה ואחר כך מחזיר את התוצאה למערכת ההפעלה וחוזר חלילה. ככל שנתונים אלו יהיו נגישים יותר (כלומר זמינים במהירות רבה יותר למעבד), יתקצר זמן העיבוד הכולל (מהפקודה של מערכת ההפעלה ועד החזרת התשובה). אם נסדר את רכיבי המחשב על פי הזמן הנדרש להוציא מהם מידע, נקבל כי הדיסק הקשיח הוא האיטי ביותר ואילו הזיכרון על גבי המעבד הוא המהיר ביותר כאשר הזיכרון הפנימי הידוע גם בשם RAM נמצא היכן שהוא ביניהם (וקרוב יותר לזיכרון המעבד מאשר לדיסק הקשיח). לכן, על מנת לא לגשת לדיסק הקשיח בכל פעולה (מה שיאט את פעולת העיבוד עד מאוד) נולד התקן ה-RAM. התקן זה שומר בתוכו מידע אשר המעבד עלול לדרוש ברגע הבא ו/או מידע שהמעבד עובד איתו באופן קבוע, על מנת לזרז את פעולת העיבוד. נשאלת השאלה מדוע אנו מגדילים את ה-RAM ואין אנו מגדילים את הזיכרון על גבי המעבד (שהוא כידוע בעל המהירות הגבוהה ביותר ביחס לרכיבים האחרים) והתשובה היא משום שייצור מעבד עם כמות זיכרון גדולה (ברמה של יותר מ- 2MB) אינה כדאית כלכלית בינתיים, וכן זיכרון זה אינו ניתן לשדרוג עתידי שכן הוא מובנה בתוך ליבת המעבד.

בעבר, כל קפיצת מהירות של הזיכרון דרשה שינוי כמעט מוחלט של הטכנולוגיה כאשר טכנולוגיות רבות עם שמות כמו EDO, FPM ו-BEDO יצגו יישומים שונים של הטכנולוגיה העיקרית ה-DRAM (ר"ת של Dynamic Random Access Memory). עם הופעת ה-SDRAM (ר"ת של Synchronous Dynamic RAM) התייצבה המגמה מבחינה טכנולוגית ורוב הפיתוחים בתחום הזיכרון התבססו על תפיסה כללית זו, כאשר הזיכרון המודרני יותר ה-DDR ו-DDR2 שניהם שואפים מאותו רעיון בסיסי (וגם ה-DDR3 העתידי כנראה).

לא נתעכב יותר מדי על נושא זה, ומי מכם המחפש מידע נוסף על זיכרונות ועל האופן בו הם פועלים יוכל למצוא אותו באתר ה-Wikipedia, או בפורומים שלנו.

זיכרון ה-DDR וכן ה-DDR-II עושה שימוש בשעון הלוח (מה שידוע גם באופן כללי במושג BUS) ולמעשה מכפיל אותו על מנת לקבל יותר רוחב פס עבור כל מחזור שעון. זיכרון ה-DDR עושה זאת על ידי העברת מידע במחזור השעון העולה והיורד – ומכך שמו Double Data Rate, כלומר הכפלת קצב המידע. בשנים האחרונות הפך ה-DDR להיות הסטנדרט עבור הזיכרון הפנימי במערכות מחשב ביתיות, אך התפתחויות טכנולוגיות שונות בשנה האחרונה גרמו גם לטכנולוגיה זו להתיישן – ה-DDR הפך להיות הרכיב שמגביל את מהירות המערכת.

הצורך ביותר מהירות מהזיכרון הוליד את ה-DDR-II, וכאן נשאלת השאלה מדוע לא העלו פשוט את מהירות ה-DDR, אלא המציאו תקן חדש לחלוטין. הסיבה נעוצה בעובדה שקצבי מידע גבוהים יותר יוצרים בעיות גדולות בהעברתם ללא שגיאות בלוח האם. כמו כן, קצבים מהירים יותר דורשים יותר מתח והעברה של מתח זה בלוח יוצרת גם היא בעיות משלה. ה-DDR-II פותר בעיה זו בצורה עקיפה – על ידי הורדת המהירות של השעון, יורד הצורך במתח גבוה יותר וכן יורדות הבעיות בהעברת המידע על הלוח, כמו כן מתאפשרת ההורדה במתח תפעול משום השימוש בטכנולוגיות יצור קטנות יותר.


(קרדיט לאתר lostcircuits)

לכאורה נוצר כאן פרדוקס – שכן על מנת להעלות את מהירות הזיכרון אנו למעשה מורידים אותה, כלומר איך אנחנו נקבל יותר רוחב פס ממהירות נמוכה?
הפתרון לפרדוקס בא לידי ביטוי בפתרון שהגו המהנדסים שפיתחו את התקן – תוספת רוחב הפס לא באה כתוצאה מהעלאת קצב שעון רגילה אלא הכפלה נוספת של המידע שעובר בתדר השעון המקורי – כלומר, העברת יותר מידע בכל מחזור שעון. בכל עליה וירידה של מחזור השעון יקראו מתוך מאגר הזיכרון שני ביטים (ולא אחד כמו ב-DDR) ויאוחסנו ב-Buffer שיחזיק אותם עד לזמן הקריאה שלהם. פתרון זה אינו פתרון פלא, וכידוע זיכרון ה--II סובל מחיסרון עיקרי אחד – תזמונים; על מנת לבצע קריאה של שני ביטים, צריך מאגר הזיכרון להישאר פתוח ליותר זמן והדבר גורר תזמונים גבוהים לזיכרון מסוג זה.



1
2
3
4
5
6
7