Technologie point-à-point dynamique

Contexte

À mesure que la vitesse des bus mémoire augmente, préserver une intégrité correcte des signaux s'avère de plus en plus difficile. Les bus mémoire traditionnels des ordinateurs et des stations de travail prennent en charge des topologies de données multipoints, qui permettent d'utiliser plusieurs dispositifs par signal de données. Ces topologies sont évolutives ; en effet, elles permettent de connecter plusieurs modules sur le bus, ce qui présente un avantage non négligeable pour les fabricants de systèmes et les utilisateurs finals. Cependant, les topologies multipoints peuvent nuire à l’intégrité des signaux, réduisant ainsi la vitesse à laquelle peut fonctionner le bus mémoire. Dans les topologies multipoints, la vitesse du bus mémoire est notamment fonction des caractéristiques de chargement dans le cas le plus défavorable, c’est-à-dire lorsqu'un module de mémoire est branché sur chaque connecteur. Les topologies point-à-point (un dispositif à chaque extrémité de la ligne de signal) sont caractérisées par des propriétés d’intégrité des signaux supérieures et prennent en charge des vitesses de bus plus élevées. Toutefois, elles ne sont pas évolutives, puisqu'il n'est pas possible de connecter plusieurs modules. La possibilité d’augmenter la capacité du système mémoire en ajoutant des modules de mémoire est actuellement une caractéristique si importante des systèmes informatiques que les systèmes de mémoire principale traditionnels prennent en charge les topologies multipoints plutôt que les topologies point-à-point. Au début des années 2000, Rambus a commencé à chercher comment combiner les avantages de la signalisation point-à-point à la possibilité de faire évoluer la capacité de la mémoire.

Qu'est-ce que la technologie point-à-point dynamique ?

La technologie point-à-point dynamique (DPP, Dynamique Point-To-Point) combine les avantages des topologies point-à-point et multipoints, ce qui permet de créer des systèmes mémoire utilisant la signalisation point-à-point dont la capacité de mémoire peut être augmentée par le biais de mises à niveau des modules. L'un des principaux avantages de la technologie DPP est qu’en autorisant l'extension de la capacité, elle permet des mises à niveau point-à-point sur la totalité de la bande passante mémoire du système. La technologie DPP peut être utilisée dans de nombreux types de topologie de mémoire, y compris DRAM XDR, SDRAM, SDRAM DDR et SDRAM DDR2. Les figures 1 et 2 illustrent l'utilisation de la technologie DPP dans un système mémoire DRAM XDR. Comme le montre la figure 1, dans sa configuration de base, le système ne dispose que d'un seul module de mémoire, lequel fournit toute la bande passante mémoire sur la totalité de la largeur du chemin des données. Un module de continuité occupe le second emplacement mémoire et fournit la continuité électrique qui assure le maintien de la connexion point-à-point sur la moitié du chemin des données.

Lorsque le module de continuité est retiré et qu’un module d’extension est ajouté (comme illustré à la figure 2), le chemin des données est reconfiguré pour fournir la bande passante mémoire à partir des deux modules. Dans cet exemple, chaque module fournit la moitié de la bande passante mémoire du système sur une moitié différente du chemin des données dans une topologie point-à-point. En utilisant la technologie DPP, le module unique de 32 bits est « dynamiquement recâblé » pour devenir un module de 16 bits lorsque le second module est ajouté. Dans le cas des modules XDIMM, ceci est réalisé en changeant la largeur des dispositifs de mémoire sur le module XDIMM. Dans le cas présent, les DRAM XDR qui étaient des DRAM x4 dans la configuration de base à un module deviennent des DRAM x2 dans la configuration mise à niveau. En mode x4, chaque DRAM XDR fournit quatre bits de données à l'ASIC : deux bits directement et deux autres bits par l’intermédiaire du module de continuité. Lorsqu’un module de mise à niveau est inséré, le chemin à travers le module de continuité est interrompu et les dispositifs de mémoire passent en mode x2. En mode x2, chaque DRAM XDR fournit deux bits de données directement à l’ASIC.

Avant et après la mise à niveau de la capacité, la signalisation point-à-point est conservée, ce qui permet de conserver la bande passante du système mémoire. Le recâblage dynamique de la technologie DPP permet au système mémoire de conserver les avantages relatifs à l’intégrité des signaux de la signalisation point-à-point tout en autorisant l’extension de la capacité du système mémoire et en préservant la bande passante du système mémoire. La technologie DPP peut être utilisée conjointement avec la technologie FlexPhase. Ensemble, elles forment le cadre parfait pour l’architecture des systèmes mémoire.

Qui en bénéficie ?

La technologie DPP offre de nombreux avantages aux groupes suivants :

• Concepteurs système : étant donné que les systèmes mémoire traditionnels utilisent des topologies multipoints susceptibles de diminuer l’intégrité des signaux et de limiter la vitesse du bus mémoire, les concepteurs système peuvent être confrontés à des difficultés pour augmenter la vitesse des bus mémoire. L’amélioration de l’intégrité des signaux apportée par la technologie DPP libère la vitesse des bus mémoire des contraintes de la signalisation multipoint. La technologie DPP permet également aux concepteurs système d’augmenter la capacité de la mémoire sans sacrifier l’intégrité des signaux.
• Intégrateurs de systèmes : tout comme les concepteurs système, les intégrateurs système bénéficient de l’amélioration de l’intégrité des signaux apportée par la technologie DPP, ce qui leur permet de créer des systèmes plus fiables.
• Consommateurs : les consommateurs bénéficient de l’amélioration de l’intégrité des signaux apportée par la technologie DPP et peuvent mettre leurs systèmes à niveau sans sacrifier l’intégrité des signaux.