ทำไมอุณหภูมิ RAM จึงเป็นคอขวดที่ใหญ่ที่สุด

ถ้าคุณต้องการคำตอบอย่างรวดเร็วว่าทำไมพวกเขาถึงไม่สร้างหน่วยความจำ RAM ที่เร็วขึ้นสำหรับพีซีของเรา ก่อนอื่น เราต้องระบุว่าโดยวิธีนี้เราหมายถึงความเร็วที่ข้อมูลถูกส่ง ซึ่งหมายถึงการเพิ่มความเร็วนาฬิกาในการทำงานและในขณะเดียวกันแรงดันไฟฟ้า สิ่งนี้เพิ่มการใช้พลังงานและเนื่องจากไม่มีวัสดุใดในจักรวาลที่รู้จักที่มีประสิทธิภาพ 100% และสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้าได้โดยไม่บิดเบือนสิ่งที่เรามีก็คือความร้อนที่ปล่อยออกมา ดังนั้นปัญหาหลักของ RAM คืออุณหภูมิและความร้อนที่มากเกินไป

เหตุใดจึงไม่สร้าง RAM ที่เร็วขึ้น

RAM มีหลายประเภทในท้องตลาดทั้งสำหรับโปรเซสเซอร์และการ์ดกราฟิก แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว เรามีเซลล์หน่วยความจำสองประเภท อย่างแรกคือหน่วยความจำ SRAM ที่ใช้ภายในโปรเซสเซอร์ ดังนั้นภายในรีจิสเตอร์และหน่วยความจำแคช ประการที่สองคือ DRAM ซึ่งใช้ในหน่วยความจำประเภทต่าง ๆ ภายนอกโปรเซสเซอร์เช่น DDR, LPDDR, HBM, GDDR เป็นต้น พวกเขาทั้งหมดเก็บหน่วยความจำแต่ละบิตไว้ในโครงสร้างเดียวกันซึ่งประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์และตัวเก็บประจุ .

ปัญหาคือเมื่อเราเพิ่มอุณหภูมิ โครงสร้างก็จะยิ่งมีแนวโน้มสูงขึ้นเท่านั้น สูญเสียประจุไฟฟ้าที่เก็บไว้ในนั้นและข้อมูล . จึงมาถึงจุดที่รักษาไว้ไม่ได้และ หน้าที่หลักของมันหายไป . เนื่องจากโปรเซสเซอร์ต้องการหน่วยความจำนี้เพื่อทำงานและรันโปรแกรม ดังนั้น หน่วยความจำนี้จึงร้อนเกินไป

ขีด จำกัด อุณหภูมิ RAM สำหรับสิ่งนี้คือ 85 ° C ตามกฎทั่วไป และแม้แต่บางโมดูลก็ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานด้วยความเร็วที่ต่ำกว่า เนื่องจาก DRAM ต้องการการรีเฟรชอย่างต่อเนื่อง หากอุณหภูมิของ RAM สูงขึ้น การรีเฟรชจะต้องบ่อยขึ้น ความขัดแย้ง? การดำเนินการดังกล่าวยิ่งมีความร้อนมากขึ้นในแรม สุดท้ายผลลัพธ์ก็เหมือนเดิม ด้วยความอยากรู้ 5% ของวงจร RAM ไม่ได้ใช้เพื่อจัดเก็บหรือส่งข้อมูล แต่เพื่อป้องกันข้อมูลสูญหาย

SRAM เป็น RAM แทนที่จะเป็น DRAM?

ในทางกลับกัน SRAM ไม่มีปัญหานี้ เพราะไม่ต้องรีเฟรช แต่เนื่องจากต้องใช้ทรานซิสเตอร์มากขึ้นต่อบิต จึงไม่สามารถให้ความจุในการจัดเก็บข้อมูลได้มากเท่า นี่คือเหตุผลที่เราไม่เห็น SRAM เป็น RAM ของระบบ และเราไม่เห็น DRAM ความเร็วสูงเป็นแคช ในกรณีที่สอง จะไม่สามารถทำงานที่ความเร็วของโปรเซสเซอร์ได้ และจะเป็นคอขวดด้านประสิทธิภาพ นอกจากนี้ เหตุผลที่ว่าทำไม เอเอ็มดี ได้เลือกให้ V-Cache เป็น SRAM ไม่ใช่ DRAM อย่างแม่นยำเพราะ ของปัญหาอุณหภูมิ .

ดังนั้นในขณะที่เราเห็นชิปหน่วยความจำ SRAM นั้นเป็นความจริง เราจะพบว่าหน่วยความจำ SRAM ขนาด 2 GB จะทำให้เราใช้หน่วยความจำ DRAM ประมาณ 8 GB พิจารณาว่าแอปพลิเคชั่นปรับให้เหมาะสมไม่ดีเพียงใดในแง่ของปริมาณหน่วยความจำที่ใช้ ในทางกลับกัน อินเทอร์เฟซการสื่อสารจะไม่กินน้อยลง แต่มากยิ่งขึ้น ดังนั้นจึงเพิ่มการใช้พลังงานอย่างมาก

ปัญหาอุณหภูมิ RAM จะแย่ลงในอนาคต

อีกประเด็นที่มีอยู่คือข้อเท็จจริงที่ว่าวิธีแก้ปัญหาของอุตสาหกรรมโดยรวมคือการเหยียบคันเร่งและเพิ่มปริมาณการใช้เฉลี่ยของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง ในท่ามกลางโลกที่การดำเนินการทั้งหมดของผู้บริหารที่แตกต่างกันทั่วโลกคือการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เหตุผลก็คือไม่ช้าก็เร็วผู้ผลิตต่าง ๆ จะต้องต่อต้านกฎระเบียบและข้อจำกัดใน จุดนี้. สิ่งที่พวกเขาคำนึงถึงในระยะยาว แต่ไม่ใช่ในระยะสั้นและไม่ใช่ในระยะกลาง

ในขณะนี้ หน่วยความจำ RAM ยังไม่ "ได้รับประโยชน์" จากการบริโภคที่เพิ่มขึ้นที่เกี่ยวข้อง อย่างไรก็ตาม เราได้เห็นมาบ้างแล้วซึ่งโมเดลนี้ยังคงน่าสงสัย ด้วยระบบระบายความร้อนแบบแอคทีฟและด้วยเหตุนี้จึงใช้พัดลม และเราไม่สามารถลืมได้ว่าเมื่อมาตรฐาน CXL ได้รับมาตรฐานแล้ว เป็นไปได้ที่เราจะเห็นว่าโมดูลหน่วยความจำไม่ได้อยู่ในรูปแบบของโมดูล DIMM แต่ในอินเทอร์เฟซ PCI Express และเป็นผลให้การ์ดที่มีการระบายความร้อน ขอแสดงความนับถือและจากที่นี่เราหวังว่าสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น

แม้ว่าและสุดท้ายมันจะเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ในความทรงจำในอนาคตที่มีความจุมากขึ้น เนื่องจาก ระยะห่างระหว่างทรานซิสเตอร์ลดลง ด้วยการทำให้เล็กลง ,ปัญหาความร้อนจมน้ำเพิ่มขึ้น . ดังนั้นอุณหภูมิใน RAM ไม่เพียงแต่เป็นปัญหาในแง่ของความเร็วเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการจัดเก็บข้อมูลด้วย ดังนั้นในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ความสามารถที่เพิ่มขึ้นไม่เหมือนกับเมื่อสองสามปีก่อนอีกต่อไป