De nieuwe geheugenstandaarden zijn al een tijdje aanwezig, maar pas nu breekt de strijd echt los tussen DDR SDRAM en RDRAM. Wat hebben deze standaarden ons te bieden? Wat kunnen we verwachten in de nabije toekomst? En hoe moet het daarna verder met het geheugen? Antwoord geven op deze vragen is niet makkelijk, en ik claim ook niet dat ik de antwoorden weet. Ik heb er wel een idee van.
Het is al jarenlang zo dat de snelheid van het intern geheugen en de snelheid van de bus die hierheen loopt een stuk langzamer is dan de snelheid van de CPU zelf. De redenen hiervoor zijn duidelijk: het ligt technisch erg moeilijk om bussen sneller te maken. Het belangrijkste probleem hierbij is bus skew: omdat verschillende signalen zich over verschillende lijnen voortbewegen, is het moeilijk om al die signalen op dezelfde bestemming aan te laten komen. Dit probleem wordt groter bij een snellere bus. Je kan het vergelijken met het naast elkaar rijden van 64 auto’s op een snelweg. Alle auto’s proberen met dezelfde constante snelheid te rijden, maar er zitten wel wat kronkels in de weg. Hoe sneller de auto’s nu rijden, hoe groter de kans is dat ze niet allemaal tegelijk op het eindpunt aankomen.
Het was duidelijk dat er een oplossing gevonden moest worden voor dit probleem, aangezien de processoren steeds sneller en sneller werden, en de snelheid van de geheugenbus telkens maar met kleine stapjes vooruit ging. Verschillende bedrijven bedachten verschillende oplossingen. Het idee van Rambus bestaat, simpel gezegd, uit de volgende dingen. Ze maken de snelweg waarover we het eerder hadden een stuk smaller. Daardoor is het makkelijker om de auto’s, waarvan er nu minder zijn, tegelijk te laten aankomen op hoge snelheden. Zo is het mogelijk dat de geheugenbus van Rambus RDRAM draait op 300 tot 400MHz, waar de geheugenbussen van SDRAM tegenwoordig op 133MHz draaien. Daarbij komt ook nog dat ze signalen oversturen op de rijzende en de dalende flank van de klok, waarbij dat voorheen alleen op een van die twee gebeurde. De snelheid wordt dan effectief nog eens verdubbeld. Dat laatste is dus ‘DDR-technologie’.
Een nadeel hiervan is dat het produceren ervan heel anders, en misschien ook wel complexer, is dan bij normaal SDRAM. Niet alle geheugenmakers waren dus blij met deze technologie. Gelukkig voor hen is er ook al een tijdje een techniek aanwezig die gebruik maakt van de bestaande SDRAM-technologie, namelijk DDR SDRAM. DDR SDRAM werkt in principe hetzelfde als normaal SDRAM, alleen worden ook hier de signalen op de rijzende en de dalende flank van de klok van de geheugenbus doorgegeven. De snelweg blijft dus even breed, alleen rijden de auto’s allemaal twee keer zo snel. Dus komen er in dezelfde tijd twee keer zoveel auto's op hun bestemming aan.
De nieuwe soorten geheugen hebben dus, ieder op hun eigen manier, een flinke verhoging in snelheid gerealiseerd. Dit is echter nog niet terug te zien in de benchmarks die je zo nu en dan voorbij ziet vliegen hier op Tweakers.net. Zelfs de Pentium 4, die er duidelijk op is gebouwd om gebruik te maken van het snelle RDRAM, biedt nauwelijks voordelen met de huidige software. Dat heeft niet alleen te maken met SSE2-optimalisaties; dat heeft ook heel veel te maken met de optimalisaties die al in de huidige software ingebakken zit.
Jarenlang hebben de softwaremakers er namelijk rekening mee moeten houden dat het RAM-geheugen sloom is. Ook met de nieuwe Rambus en DDR standaarden is het relatief nog allemaal erg langzaam. De makers van operating systems en andere software weten dat, en hebben dan ook hun software eindeloos geoptimaliseerd om zo goed mogelijk gebruik te maken van die lage snelheid van het geheugen; alles wordt, zogezegd, in hapklare brokken aangeboden aan de processor, en die brokken zijn net zo klein gemaakt als nodig is met het langzame geheugen. Dat verklaart waarom er weliswaar een paar applicaties zijn die goed gebruik kunnen maken van het nieuwe, snellere geheugen, maar dat er velen zijn die er niet echt veel mee kunnen. Bij die laatste groep is er meestal wel een snelheidswinst te zien, maar deze is zeer klein. Dit is echter een probleem van tijdelijke aard; als de invoering van de nieuwe standaarden eindelijk op gang komt, zullen de softwaremakers daar ook rekening mee moeten houden.
Tot zover deze korte samenvatting van wat jullie allemaal al wisten. Tot nu toe hadden beide technieken een gezamenlijk nadeel: geheugenmodules die ervan gebruik maken waren duur. Erg duur. Meer dan twee keer zo duur als het normale SDRAM, om precies te zijn. Deze week zijn er twee nieuwsberichten langsgekomen die een nieuw licht werpen op deze situatie.
Het eerste bericht kwam dinsdag. Al tijden roepen fabrikanten als Micron dat zij graag DDR SDRAM produceren en minder graag RDRAM, omdat zij het DDR geheugen kunnen maken met hun huidige productieprocessen; het maken van deze modules is dus even duur als het maken van normaal SDRAM. Tot nu toe was dit niet echt terug te zien in de prijzen van de DDR DIMM’s; een korte blik in de pricewatch leert ons dat het nog steeds meer dan twee keer zo duur is als normaal geheugen. Het dure geheugen is, begrijpelijk, nog niet erg populair, en wegens de wet van vraag en aanbod is er dan ook nog geen reden voor de geheugenmakers om meer modules te produceren en de prijs omlaag te gooien. We zouden bijna in een vicieuze cirkel zitten, maar gelukkig gebeurde er toch iets.
Crucial, een onderdeel van Micron, maakte deze week haar prijzen van PC2100 DDR geheugen bekend. Het werd kennelijk tijd om de daad bij het woord te voegen, en in een move die de hele geheugenindustrie verbaasd moet hebben, heeft Crucial de prijzen inderdaad op hetzelfde niveau gezet als die van haar PC133 SDRAM geheugen. Dat getuigt van veel lef, en ik heb dan ook grote bewondering voor het beleid van Crucial / Micron. Een korte navraag bij Crucial leert ook dat er verschrikkelijk veel belangstelling is voor het goedkope DDR geheugen, en dat het filiaal in de UK al na enkele dagen door haar voorraad heen was. Een prachtige manier om de markt aan het rollen te brengen, zou ik zeggen. Nu er een schaap over de dam is zullen er ongetwijfeld meer volgen, en het kan niet lang meer duren eer alle geheugenproducenten inzien dat zij de prijs van DDR modules net zo goed een eindje omlaag kunnen schroeven.
Dit rekent gelijk af met een belangrijk nadeel van het nieuwe geheugen. Want hoe goed in theorie processoren als de Athlon ook gebruik kunnen maken van de hogere snelheid van de modules, in de praktijk blijkt de snelheidswinst met de huidige software maar klein. Met een prijs die twee keer zo hoog is zien weinig mensen dan ook reden om DDR modules in te gaan slaan, maar met een gelijke prijs is dit nadeel eigenlijk nauwelijks meer aanwezig; het is misschien maar een klein beetje sneller, maar het is ook maar een heel klein beetje duurder. De drempel ligt nu veel lager, en vooral mensen die een nieuw systeem samenstellen zullen nu eerder geneigd zijn om eens aan de nieuwe standaard te proeven. Het begint dan eigenlijk een beetje te lijken op de overgang van PC100 naar PC133 geheugen – dat liep uiteindelijk ook erg soepel.
Voor de nabije toekomst voorzie ik dus een groot succes voor DDR SDRAM, hoewel het niet eens zo’n grote snelheidswinst biedt (net als RDRAM overigens). Rambus ziet dit natuurlijk ook, en het is dan ook meer dan logisch dat zij dit liever tegenhouden. Een wel heel duidelijk voorbeeld hiervan is dit nieuwsbericht, waarin Rambus’ plannen verder uitgelegd worden. Rambus heeft al verschillende rechtszaken tegen grote geheugenbakkers lopen, waaronder de belangrijkste voorstanders van DDR SDRAM: Micron, Infineon en Hyundai. De volgende quote komt uit een folder van VIA, een andere maatschappij die veel ziet in DDR SDRAM:
DDR offers a huge performance increase based on the established SDRAM architecture and as an open standard the technology is free from royalty payments and licensing restrictions that drive up prices from end users.
Dit alles kan nog wel een tijdje lopen, en ik denk niet dat we het erg snel terug zullen zien in de prijzen van DDR SDRAM. DDR heeft daarbij ook nog eens een groot voordeel voor de geheugenmakers: de productiekosten zijn al laag. Bij RDRAM wordt er hard aan gewerkt om dit ook te laten gebeuren, maar dat is op dit moment nog toekomstmuziek. Daarbij komt dat de JEDEC, een gezamenlijk platform van de gehele semiconductor-industrie, DDR nog altijd ziet als de opvolger van PC133.
In de verdere toekomst zullen de verschillen tussen Rambus en DDR SDRAM alleen maar kleiner worden. Rambus probeert waarschijnlijk om de bus breder te maken met allerlei nieuwe technieken, en de mensen achter DDR proberen om de snelheid te verhogen op hun al vrij brede bus – en uiteindelijk komen we ongeveer bij hetzelfde uit. Tegen die tijd is het probleem van het langzame geheugen echter alleen nog maar groter geworden, want de processoren staan ook niet stil. En er zal dus een punt komen waarop er echt iets nieuws verzonnen moet worden, hoe vervelend de geheugenindustrie dat ook vindt. Want dan moeten zij misschien wel een groot deel van hun huidige machines en productieprocessen overboord gooien. Nu al vinden velen het produceren van RDRAM rottig omdat zij daarvoor dingen moeten wijzigen, maar op een gegeven moment moet een keer alles omgegooid worden.
Gelukkig voor die geheugenbakkers zijn we zover nog lang niet, en zal de komende tijd besteed worden aan het perfectioneren van de huidige geheugenstandaarden. De verschillen in zowel prijs als specificaties van de RDRAM en SDRAM modules zullen steeds kleiner worden, en misschien is er aan het eind wel geen van beiden de echte winnaar. Op sommige gebieden is de nabije toekomst al duidelijk: AMD en VIA hebben duidelijk geen zin in het produceren van chipsets met ondersteuning voor RDRAM, dus bij de keuze voor een AMD processor, kies je automatisch voor DDR SDRAM. Intel bundelt voorlopig zijn Pentium 4 processoren met RDRAM modules, maar gezien de hoge prijzen zal het nog even duren voor deze werkelijk zijn ingeburgerd. En dan komt VIA ook nog eens met een DDR chipset voor de Pentium 4, wat het voor Intel-kopers meteen een stukje ingewikkelder maakt.
Met de prijzen van nu zie ik echter niet in waarom het succes van DDR uit zal blijven. De weg vol obstakels die daarna komt, biedt perspectieven voor beide standaarden: zoals altijd ligt de waarheid in het midden.
)
.
