ダイナミックポイントツーポイント技術

背景

メモリバス速度の向上に伴い、シグナルインテグリティの確保がますます困難になっています。パーソナルコンピュータやワークステーションの従来のメモリバスは、マルチドロップデータトポロジをサポートしています。このトポロジにより、データ信号ごとに複数のデバイスをサポートすることができます。このトポロジは、複数のモジュールをバスに差し込むことができるアップグレード機能をサポートすため、システムメーカーやエンドユーザーにとってメリットがあります。しかし、マルチドロップトポロジはシグナルインテグリティを劣化し、メモリバスの動作速度を低下させることがあります。マルチドロップトポロジにおいて、すべてのコネクタがメモリモジュールによって占められている場合、負荷がメモリバスの速度を左右する要因になります。ポイントツーポイントトポロジ（信号線の終端ごとに1デバイスをサポート)では、優れたシグナルインテグリティの確保、そしてより高速なバス速度を実現する反面、複数のモジュールがサポートされていないため、アップグレードができません。メモリモジュールの追加によってメモリシステムの容量を拡張することは、今日のコンピュータシステムでは非常に重要な機能です。そのため、従来のメインメモリシステムはポイントツーポイントトポロジに代わって、マルチドロップトポロジをサポートしています。2000年代初頭、ラムバス社はポイントツーポイント信号のメリットと、メモリ容量のアップグレード機能を組み合わせる方法を検討し始めました。

ダイナミックポイントツーポイント技術とは何でしょうか。

ダイナミックポイントツーポイント（DPP）技術は、ポイントツーポイントトポロジとマルチドロップトポロジの両方の利点を組み合わせるため、ポイントツーポイント信号を利用しながらも、モジュールアップグレードによりメモリ容量の追加ができる柔軟性を提供します。DPP 技術の主な利点は、容量拡張を提供することによって、メモリシステムのバンド幅を損なうことなく、ポイントツーポイントのアップグレードを可能にすることです。DPP 技術は、XDR DRAM、SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM など、さまざまな種類のメモリ技術に適用することができます。図 1 および図 2 では、XDR DRAM メモリシステム上における DPP技術の使用方法を示しています。図 1 に示すように、基本システム構成には単一のメモリモジュールが搭載されており、このモジュールからすべてのメモリバンド幅がデータパス全域に提供されます。2番目のメモリスロットには、Continuity Module と呼ばれる電気接続を提供するダミーモジュールが搭載され、データパスの半分においてポイントツーポイント接続を維持します。

ダミーモジュールを取り外し、拡張モジュールを追加した場合（図 2 参照）、両方のモジュールからメモリバンド幅を提供するように、データパスが再構成されます。この例では、各モジュールはポイントツーポイントトポロジ内のデータパスの半分に、メモリシステムのバンド幅をそれぞれ提供します。DPP 技術により、1つの 32ビットモジュールは、2番目のモジュールが追加された際に、16ビットモジュールになるように「動的に再配線」されます。XDIMM モジュールは、XDIMM モジュール上のメモリデバイスの幅を変更することによって、これを実現します。この場合、XDR DRAM は基本シングルモジュール構成の x4 DRAM から、アップグレードモジュール構成の x2 DRAM へ切り替わります。x4 モードの場合、各 XDR DRAM は 4ビットのデータ(2ビットは直接 ASICへ、2ビットはダミーモジュールを介して ASICへ)を提供します。アップグレードモジュールが挿入されると、ダミーモジュールを介したパスは失われ、デバイスは x2 モードへ切り替わります。x2 モードでは、各 XDR DRAM は、ASIC へ直接 2ビットデータを提供します。

容量アップグレード中、ポイントツーポイント信号は維持されるため、メモリシステムのバンド幅も維持できます。DPP 技術の動的再配線により、メモリシステムはポイントツーポイント信号のシグナルインテグリティという利点を維持すると同時に、メモリシステムのバンド幅を全く損なうことなく、メモリシステム容量の拡張を実現することができます。DPP 技術を FlexPhase 技術と併用することで、メモリシステムアーキテクチャの優れたフレームワークを構成することも可能です。

メリット

DPP 技術は、以下の人々に利益をもたらします。

• システム設計者：従来のメモリシステムでは、シグナルインテグリティの劣化を招き、メモリバスの速度を制限しかねないマルチドロップ技術を使用しているため、システム設計者は、メモリバスの速度を向上させるという難問に直面する可能性があります。DPP 技術によって実現されるシグナルインテグリティの向上によって、マルチドロップ信号による制限からメモリバス速度は解放されます。DPP 技術により、システム設計者はシグナルインテグリティを犠牲にすることなく、メモリ容量を増やすこともできます。
• システムインテグレータ：システム設計者と同様に、システムインテグレータにとっても、DDP 技術が提供するシグナルインテグリティの向上によって、堅牢性が強化されたシステムを構築できるメリットがあります。
• 消費者：DPP 技術が実現するシグナルインテグリティの向上により、信号の完全性を損なわずにシステムをアップグレードできるため、消費者にとってもメリットがあります。