Tip:
Highlight text to annotate it
X
现在我将讨论新一代存储器技术带来了什么新变化,以及
这对它们遇到所谓的“存储器墙”有什么意义。
如果您查看速度、接口速度和总吞吐量,即您可以在控制器与单个存储器之间
每秒移动多少G字节,
并按照时间顺序进行绘图,那么您将会看到存储器接口速度呈指数型增长。
每隔几年,速度就会增加一倍;每次速度
加倍,通常就被视为是新一代DRAM。
控制器与单个DRAM之间的吞吐量和速度(GBps)范围很广,
最先进的GDDR5的速度为大约28GBps。
DDR和LPDDR实际上非常相似,速度大约为4.5GBps。
闪存接口大约为1.5GBps。
现在如果您查看这一趋势,就会注意到DDR和LPDDR的趋势线实际上开始下降。
是什么原因使得这些显示存储器速度随时间提高的线开始下降?
原因是存储器技术的发展遇到了
‘墙’。每当出现新一代存储器,每当出现新一代产品,
对于吞吐量的需求也会随之水涨船高。
如果您查看过去几年的吞吐量要求
和对未来的预期,就会发现吞吐量显然
将等于器件中的接口引脚或引脚球数与各引脚接口速度的乘积。
因此您可以通过加快速度或扩展引脚数
在控制器与存储器之间实现任何给定的吞吐量(GBps)。
随着时间的推移,期望值也会提高。
如果您查看当前的技术及其能力,就会发现它们开始遇到
某些基础限制;例如麦克斯韦尔方程
以及材料和制程。由于信号传播物理学开始在接口设计中占据
主导地位,对速度的限制实际上已经存在。人人都听说过信号完整性
当您从低速信号过渡到高速信号时,信号完整性会变成
更严重的问题。随着速度的增加,串扰、损耗、反射等特性会变得
更加难以控制。
另一方面,如果您尝试扩展接口引脚数,也会遇到问题,例如在控制器与DRAM
之间能够传输多少信号、连接多少焊球或焊块等等。
现在其上的最大值为大约512字节。如果您查看比如一个图形卡,
可能会看到GPU与这里的所有GDDR存储器之间有一个500字节的接口。
您如何增加到1000字节?使用现有的技术要做到这一点非常困难。
为了获得下一代吞吐量,必须在
实现更高速度或获得更宽I/O的 的方式上实现突破。
实际上可能必须同时在这两方面取得突破。这里是存储器墙,
此处的这个存储器墙(同时在速度和接口前端两方面对当前技术提出挑战)
迫切需要在信令、干扰定义、接口宽度等方面实现突破性创新。