แรม หน่วยความจำ เป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่สำคัญของคอมพิวเตอร์ของเราอย่างไรก็ตามมันมีวิวัฒนาการที่น่าเบื่อในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานับตั้งแต่การปรากฏตัวของหน่วยความจำ DDR ในปี 2000 ตั้งแต่นั้นมาเราได้เห็นหน่วยความจำนี้มากถึงสี่รุ่นและเรามีหนึ่งในห้าในรอบ มุม. แต่จะเป็นอย่างไร แรมแห่งอนาคตมีลักษณะอย่างไร และจะมีการเปลี่ยนแปลงอะไรบ้าง?
เราคุ้นเคยกับหน่วยความจำ RAM ที่พัฒนาทุก ๆ x ปีในรูปแบบของ DDR, GDDR รุ่นใหม่หรือหน่วยความจำประเภทใดก็ตามที่ใช้ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง แต่สิ่งนี้อาจเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีบางอย่างเพื่อที่จะ ที่ยังคงพัฒนาต่อไป
แรมมีการปรับขนาดอย่างไรในเวลานี้?
RAM ที่เป็นเซมิคอนดักเตอร์มีวิวัฒนาการตามมา กฎของมัวร์ และในเวลาเดียวกันระดับ Dennard ซึ่งหมายความว่าในอีกด้านหนึ่งความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์จะเพิ่มขึ้นและด้วยความจุหน่วยความจำในขณะที่ความเร็วในการสื่อสารอื่น ๆ ดีขึ้นสิ่งที่เราเรียกว่าแบนด์วิดท์
แนวคิดนี้ง่ายมากในแต่ละโหนดการผลิตใหม่แรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการบรรลุความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่เฉพาะเจาะจงจะลดลงดังนั้นเราจึงสามารถสร้าง RAM ที่กินไฟเท่ากันและเร็วกว่าหรืออย่างอื่นที่เร็วพอ ๆ กัน แต่กินน้อยกว่ามาก
แต่ปัญหามาพร้อมกับความเร็วที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากแบนด์วิดท์ของ RAM ของระบบขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานของการสื่อสารระหว่างหน่วยความจำและโปรเซสเซอร์ที่กำหนดให้ดังนั้นจำนวนความกว้างของแบนด์กับโหนดใหม่แต่ละโหนด มี จำกัด และเกิดขึ้นเนื่องจากการกระโดดจากหน่วยความจำ DDR ประเภทหนึ่งไปยังอีกประเภทหนึ่งจะมีขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ
จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราไม่สามารถปรับขนาด RAM ของระบบได้อีกในอนาคต?
ด้วยโหนดการผลิตใหม่แต่ละโหนดที่ใช้ในการสร้างทั้งความทรงจำและตัวประมวลผลเราพบว่าการกระโดดของความเร็วสัญญาณนาฬิกามีขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ ในขณะนี้ส่งผลกระทบต่อโปรเซสเซอร์เท่านั้น แต่ความทรงจำจะใช้เวลาไม่นานในการส่งผลกระทบและมันจะไปถึงจุดที่การกระโดดของรุ่นจะน้อยกว่าที่คาดไว้ซึ่งไม่ต้องบอกว่าเกือบเป็นศูนย์
วิธีแก้ปัญหานี้คือการใช้เทคโนโลยีเช่น แพม-4 ใช้ใน GDDR6X และการทำซ้ำในอนาคตของมาตรฐาน PCI Express หากเรามองจากมุมมองหนึ่ง PAM-4 ยังคงเป็นประเภทของการบีบอัดข้อมูล ยิ่งไปกว่านั้นมีการกล่าวว่าหน่วยความจำ DDR6 ในอนาคตสามารถใช้การสื่อสารแบบ PAM-4 ได้
และเมื่อพูดถึงการบีบอัดข้อมูลเป็นไปได้มากที่เราจะเห็นหน่วยความจำ RAM พร้อมตรรกะภายในตัวเร่งความเร็วที่ออกแบบมาเพื่อให้การค้นหาข้อมูลมีประสิทธิภาพและรวดเร็วยิ่งขึ้นซึ่งสามารถบีบอัดและขยายขนาดข้อมูลในเที่ยวบินที่ส่งไป เหตุผลในการทำเช่นนี้ง่ายมากการส่ง x ไบต์ที่บีบอัดข้อมูลจะสิ้นเปลืองพลังงานเท่ากับการส่งจำนวนไบต์เดียวกันกับข้อมูลที่ไม่บีบอัด
เราจะเห็นหน่วยความจำ 3D DRAM เป็นแรมแห่งอนาคตหรือไม่?
3D DRAM ประกอบด้วยการซ้อนชิปหน่วยความจำหลาย ๆ ชิปและใช้ทางเดินผ่านซิลิคอนเพื่อสื่อสารกับตัวควบคุมหน่วยความจำ
ในกรณีของหน่วยความจำ DDR มีมาตรฐาน 3DS-DDR ซึ่งชิป DDRn สูงสุด 4 ตัวซ้อนกัน (DDR รุ่นที่ n) ที่เชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์ 64 บิต ดังนั้นด้วยเทคโนโลยีนี้จึงเป็นไปได้ที่จะลด DIMM 8 ชิปทั้งหมดให้เหลือสองชิปเท่านั้น แต่มันไม่ได้ให้ประโยชน์ใด ๆ ในการบริโภคและความเร็ว แต่ส่งผลให้หน่วยความจำมีราคาแพงมากซึ่งทำให้การใช้งานไม่ได้มาตรฐานและเรายังคงใช้ DIMM หน่วยความจำแบบเดิมต่อไป
3D DRAM เหมาะสมก็ต่อเมื่อมาพร้อมกับอินเทอร์เฟซที่มีพินจำนวนมากซึ่งสามารถส่งบิตจำนวนมากต่อรอบทำให้สามารถใช้ความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่ต่ำลงและทำให้แรงดันไฟฟ้าต่ำลง แต่โซลูชันเหล่านี้ต้องการตัวประสานที่ซับซ้อน และจำกัดความสามารถในการขยายของ RAM อย่างมาก
