Terabyte Bandwidth Initiative

Die „Terabyte Bandwidth Initiative“ von Rambus fördert die Entwicklung von für Speicherarchitekturen der Zukunft benötigte Signalübertragungstechnologien, die eine Speicherbandbreite von einem Terabyte pro Sekunde (1 Terabyte = 1024 Gigabyte) für einen einzigen SoC-Baustein (System-on-Chip) liefern können. Durch diese beispiellose Speicherbandbreite können künftige Speichersysteme von ganz erheblichen Leistungssteigerungen profitieren.

Um eine Speicherbandbreite von 1 TByte/s erreichen zu können, hat Rambus unter anderem die folgenden grundlegenden Innovationen vorgenommen:

• 32X Data Rate - Eine neue Speichersignalübertragungs-Technologie, bei der 32 Datenbits pro Eingangstaktzyklus übertragen werden können.
• Vollständig differenzielle Speicherarchitektur (Fully Differential Memory Architecture, FDMA) - Bietet die Vorzüge einer Differenzialsignalübertragung auf Daten- (DQ) bzw. Adress- und Befehlskanälen (C/A).
• FlexLink™ C/A - Der erste mit voller Geschwindigkeit arbeitende, skalierbare Punkt-zu-Punkt-Befehls- und Adresslink auf dem Markt.

Mit diesen und anderen durch die „Terabyte Bandwidth Initiative“ entwickelte Neuerungen legt Rambus den Grundstein für künftige Speicherarchitekturen, die mit höherer Leistung, höherer und skalierbarer Datenbandbreite, Flächenoptimierung und verbesserter Signalintegrität für Spiele, Grafik und Multi-Core-Computeranwendungen des nächsten Jahrzehnts aufwarten können.

Hintergrund

Schnelle Systeme auf der Grundlage von Multi-Core-Prozessoren benötigen eine erheblich höhere Speicherleistung als Systeme für Single-Core-Prozessoren. Ohne eine adäquate Bandbreite sind Speichersysteme hinderliche Faktoren für das Erreichen der für künftige Unterhaltungs- und Computersysteme erforderlichen Leistung. Beispielsweise benötigen Grafikprozessoren derzeit nicht weniger als 128 GB/s Speicherbandbreite und visieren in naher Zukunft schon 500 GB/s an. Die heutige Generation von Gaming-Systemen verfügt über Speicherbandbreiten von 25 bis 50 GB/s. Innerhalb der nächsten 4 bis 5 Jahre werden Grafikanwendungen und Spielekonsolen die Speicherbandbreiten bis fast auf 1 TB/s hochtreiben.

Innovationen

Die „Terabyte Bandwidth Initiative“ von Rambus umfasst bahnbrechende Innovationen, mit denen eine Bandbreite von einem Terabyte (TB/s) auf einem einzigen System-on-Chip (SoC) erzielt werden sollen. Zu diesen patentierten Innovationen gehören die Folgenden:

• 32X Data Rate überträgt 32 Bit pro I/O bei jedem Taktzyklus. Dies entspricht dem 16-fachen der heutzutage in vielen DRAM-Produkten verwendeten DDR-Technik (Double Data Rate).
• Asymmetrische Entzerrung ermöglicht sehr hohe Bandbreiten für Speichersysteme der nächsten Generation. Die Signalentzerrung wird asymmetrisch über das Verbindungsglied-Speicher-Controller-DRAM durchgeführt. Dadurch wird insgesamt die Signalintegrität verbessert und werden gleichfalls die Komplexität und Kosten des DRAM-Bausteins verringert.
• Erweiterte dynamische Punkt-zu-Punkt-Übertragung (Dynamic Point to Point, DPP) liefert die für zukünftige Speichersysteme erforderliche Leistung, Skalierbarkeit und Kapazität. DPP unterstützt FlexLink™ C/A. Dies ermöglicht die dynamische Punkt-zu-Punkt-Signalübertragung für Befehls- und Adress-Signale. DPP ermöglicht die Skalierung der Kapazität von Speichersystemen und der Zugriffsgranularität.
• Erweiterte FlexPhase™-Timing-Korrektur ermöglicht flexible Phasenbeziehungen zwischen Signalen, wodurch Datensignale auf dem Chip dem Takt angepasst werden können. Die FlexPhase-Erweiterungen verbessern die Empfindlichkeit und die Einsatzmöglichkeiten von FlexPhase auf sehr leistungsfähigen Speichersystemen mit Datenübertragungsraten von 10 Gbit/s und mehr.
• Flexlink C/A ist der erste skalierbare Punkt-zu-Punkt-Befehls- bzw. Punkt-zu-Punkt-Adress-Kanal der Branche, der bei voller Geschwindigkeit verwendet werden kann. Diese Technologie stellt die Befehls- und Adressinformationen für ein DRAM über einen einzigen differenziellen Hochgeschwindigkeits-Kommunikationskanal bereit.
• Die vollständig differenzielle Speicherarchitektur (Fully Differential Memory Architecture, FDMA) ist die erste Speicherarchitektur der Branche, die mit Differenzialsignalgebung bei allen wichtigen Signalverbindungen zwischen dem Speicher-Controller und dem DRAM arbeitet. FDMA erlaubt höhere Geschwindigkeit, geringeres Rauschen und geringeren Stromverbrauch in Hochleistungsspeichersystemen.
• Jitter-Reduktionstechnologie verbessert die Signalintegrität sehr schneller Kommunikations-Links. Durch die Jitter-Reduktion kann die Signalübertragungsgeschwindigkeit des Speichers auf 16 Gbit/s gesteigert werden, was der Bandbreiten-Terabyte-Schwelle von Speichersystemen der nächsten Generation entspricht.