Intel bespreekt FB-DIMM-geheugen

Op Hardwarezone is wat meer informatie te vinden over de FB-DIMM-technologie, een nieuw ontwerp voor de interface tussen de (on-die) geheugencontroller en de plakjes RAM. Het belangrijkste voordeel van FB-DIMM boven het huidige DIMM-systeem is dat het een seriële architectuur is, waardoor het aantal verbindingen op het moederbord drastisch kan worden teruggebracht: in plaats van 240 pinnen per kanaal zijn er maar 69 pinnen per kanaal nodig. FB-DIMM is in eerste instantie ontworpen voor gebruik in servers, waar de nieuw vrijgekomen ruimte op het moederbord gebruikt zal worden om extra kanalen te graven. De aankomende dual- en multi-coreprocessors zullen geen enkel probleem hebben om vier of zes kanalen geheugen bezig te houden, terwijl de praktische limiet op dit moment bij twee kanalen ligt. De verminderde complexiteit kan echter ook gebruikt worden voor kleinere moederborden of goedkopere productie.

Naast de bandbreedte gaat ook de maximale capaciteit flink omhoog. Voor DIMMs geldt dat hoe sneller ze zijn, hoe minder er aan één kanaal gehangen kunnen worden. Voor de snelheden waar DDR2 naartoe gaat wordt het eigenlijk al te moeilijk om meer dan twee repen per kanaal te implementeren, omdat de timings simpelweg niet gehaald kunnen worden. Voor deskops is dat nog geen direct probleem, maar een server waar maar vier plakjes geheugen (per controller) in passen is wel erg beperkt in zijn capaciteit. De FB-DIMM-interface lost dat probleem op met een AMB-chip op iedere reep. Deze maken van het kanaal een P2P-ketting, terwijl het op dit moment een bus is waar alles direct aan elkaar hangt. Bovendien kan de FB-DIMM-controller afwijkingen in timing tussen verschillende lijnen compenseren, waardoor er zonder problemen tot acht repen per kanaal geplaatst kunnen worden. De eerste FB-DIMMs zullen eind 2005 verschijnen en voorzien zijn van DDR2-chips. Bij de introductie van DDR3 ruim een jaar later zal er direct ook een FB-DIMM-smaak van beschikbaar zijn.

Reacties (19)

[dmantione]

Hmmmmmmmm...... Als je data seriëel door de bus stuurt, dan heb je dus evenredig meer klokpulsen nodig om de data erovergheen te pompen. Bij de huidige 64-bit DIMMS betekent dat dat er 64 pulsen nodig zijn, m.a.w. de kloksnelheiden moeten verveelvoudigd worden met 64 om de huidige prestaties te halen.

De vertragingstijden blijven in milliseconden echter hetzelfde, in klokpulsen gemeten nemen ze echter met een factor 64 toe. Of dat gunstig is is al te betwijfelen, maar waarschijnlijk zullen er zend en ontvangstbuffers in de chip nodig zijn om de data te serialiseren danwel opnieuw te paralleliseren. Deze buffers zullen ook hun tol eisen in de vertragingstijden.....

[Wouter Tinus]

Seriëel betekent niet dat er maar 1 bit tegelijk verstuurd wordt. Er zijn niet voor niets 69 lijnen per kanaal. De FB-DIMM-interface heeft nauwelijks invloed op de prestaties, die blijft grotendeels afhankelijk van de chips (DDR2, DDR3, enz.). Wel kan de bandbreedte omhoog omdat er simpelweg meer kanalen gebruikt kunnen worden.

[Verwijderd]

De FB-DIMM-interface lost dat probleem op met een AMB-chip op iedere reep.

Zorgt dat ook niet voor extra latency?

[Wouter Tinus]

De AMB-chips hebben een "fast path" waar de data zonder vertraging doorheen wordt gesluisd als hij niet voor die specifieke module bedoeld is. Verder kan heel veel latency verborgen worden omdat alle DIMMs onafhankelijk van elkaar aangestuurd kunnen worden. Terwijl er op de één gewacht wordt kan er bijna altijd wel iets anders gedaan worden. Zo kun je tegelijkertijd lezen uit verschillende kanalen, schrijven naar verschillende kanalen én tot drie opdrachten versturen per cycle. Natuurlijk blijven er gevallen waarin FB-DIMM een hogere latency heeft, maar het is lang niet zo extreem dat hij er 64 cycles over doet om 64 bits over te sturen .

[dmantione]

Ik vat je niet. Stel de processor wil de volgende instructie uitvoeren:

mov eax,[ebx]

De (32-bit) geheugenlocatie die geladen wordt zit niet in de cache. Nu moet er een 64-bits woord uit het geheugen geladen worden. Hoe krijg je die serieel over een lijn, zonder dat je daar 64 klokpulsen voor nodig hebt?

[Verwijderd]

Zoals Wouter Tinus al zei: er zijn 69 lijnen per kanaal.

edit:
SATA is toch ook sneller als PATA, terwijl een PATA kabel 10x zo breed is...

[dmantione]

Ja, maar de hoeveelheid draadjes heeft er niets mee te maken of iets parallel of serieel is, een geheugenmodules heeft ook nog stroom en nuldraad nodig.

In ieder geval als er meerdere lijnen voor dattransmissie gebruikt worden, exclusief lijnen voor handshake natuurlijk, is het parralelle transmissie.

Dus Wouter suggereert dat er toch parallelle transmissie is en dat vat ik dus niet.

[MadEgg]

De nieuwe hype, alles serieel?! PCI-Express, geheugen, S-ATA, etc.

Was het niet een jaar of 10, 15 geleden dat het de omgekeerde richting ging? Is het niet meer de techniek die verbeterd is, en niet het seriële dat zo veel efficïenter is...

[Parody]

Het grote voor deel van seriële communicatie is de schaalbaarheid. Bij parallelle communicatie heb je altijd het probleem dat verschillende signalen ongeveer op hetzelfde tijdstip aan moeten komen. Als de kloksnelheden toenemen wordt dit steeds moeilijker. Bij seriële communicatie heb je dat effect niet.

Daarnaast heb je altijd nog de mogelijkheid om meerdere seriële kanalen naast elkaar te zetten. Met de juiste logica aan beide zijden (en een fatsoenlijk protocol) is het goed mogelijk om eventuele verschillen in looptijd weer netjes te compenseren, zodat de data alsnog in de goede volgorde aankomt.

[EricJH]

Lijkt mij wel. De technologie is zoveel sneller nu. Het zou mij niets verbazen dat je met een parrallel kabel die getwiste paren (als UTP) heeft sneller bent. Ik neem hierbij aan dat serieele kabels allemaal getwiste kabels hebben aangezien UTP laat zien hoe breedbandig dat is.

Dat zou dan betekenen dat er andere technische en of economische gronden zijn die ik niet ken om toch naar serieel te gaan.

[Olaf van der Spek]

Het zou mij niets verbazen dat je met een parrallel kabel die getwiste paren (als UTP) heeft sneller bent.

Ethernet en UTP zijn serieel hoor.

[_XipHiaS_]

En niet te vergeten, USB .

[Parody]

Of FireWire...

[Olaf van der Spek]

En die 115 kbit/s serieele poorten.

[Verwijderd]

In andere woorden zou je dit ook kunnen zien als Intels eigen variant van AMD's on-die memory controller. Alleen wat verder uitgewerkt en weer op ietwat andere vlakken. Maar voor het grotendeel komt het wel degelijk overeen.

[Wouter Tinus]

On-die en FB-DIMM staan volledig los van elkaar. Je kunt net zo goed een FB-DIMM-controller op de northbridge hebben als op de die van een processor.

[knirfie244]

precies, on-die kan ook de die van de NB zijn. Het gaat hier om een seriële interface tussen de memory controller en t daadwerkelijke geheugen, die serieel word, zoals alles in de computer.

[Olaf van der Spek]

die serieel word, zoals alles in de computer.

Net zoals RDRAM?
Dat was pas een succes.

[gp500]

RDRAM was parallel.
Weer net 't omgekeerde.