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Rambus實現20Gbps的SoC至記憶體訊號處理速度

上網時間: 2011年03月09日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:記憶體  差動訊號  GDDR5  DDR4  FlexMode 

作者:鄧榮惠

Rambus最近表示,已實現了20Gbps的系統單晶片(SoC)至記憶體介面差動訊號處理,是今天所能實現的記憶體訊號處理速度的3倍;同時也將單端記憶體訊號處理技術推進到了12.8Gbps,達到傳統單端記憶體訊號技術6Gbps的兩倍。

這次的進展是Rambus兆位元組頻寬先導計畫(Terabyte Bandwidth Initiative)的一環,旨在協助GDDR5和DDR4等單端記憶體架構提升功耗效率及相容性。“我們將差動訊號能力納入了單端記憶體,但毋須增加接腳數,”Rambus技術總監Steve Woo說。

透過採用專有的FlexMode介面技術,以及將可支援差動及單端訊號處理的多模 SoC 記憶體介面實體層(PHY)整合在單一SoC封裝設計中,Rambus聲稱已解決了過去所面臨的最主要問題──功耗及接腳相容性。

一般來說,將差動訊號應用在單端記憶體會增加功耗,但FlexMode解決了這個問題。Woo指出,FlexMode介面能在單一SoC封裝設計中同時支援差分和單端記憶體介面。應用於此類介面時不需要額外的接腳,透過程式設計即可將訊號處理 I/O 指派至資料或指令/位址。

據透露,Rambus已採用台積電(TSMC)的40nm製程矽產品測試工具,在20Gbps的運作速度下,功耗效率約為6mW/Gbps,解決了提升訊號處理速率的重大系統難題。

當電子產品的生命週期愈來愈短,微處理器廠商要面臨的一大挑戰,是必須為客戶提供能搭配不同種類記憶體的處理器,以滿足不同市場區隔的應用需求,特別是下世代繪圖及遊戲等需要強大效能的系統。

未來,搭配不同類型記憶體的相同處理器會被應用在不同的市區隔中,而其中最大的挑戰在於必須支援這些記憶體的不同速率。例如,Woo指出,在今天的一款繪圖卡中,便可能整合了多達8個晶片上DRAM。而隨著晶片尺寸不斷微縮,I/O密度的限制遂成為了一大關卡。

“我們以2種記憶體介面,支援3種不同的記憶體類型,包括GDDR5、DDR3,以及下一世代更高速的記憶體規格。”Woo表示。這種新的介面技術適用於下世代的繪圖卡、遊戲機等領域,以實現更先進的體感遊戲(photorealistic game play)、3D 影像等需要大量系統和記憶體資源的應用。

今天的高階繪圖處理器可支援128GB/s記憶體頻寬,而下一代產品預期將把記憶體頻寬推展到1TB/s。為解決記憶體頻寬挑戰,Rambus已提出幾項技術,包括全差動記憶體架構(FDMA)、FlexLink C/A及32倍速(32X)資料速率。

其32X技術能在每個時脈週期中傳送32位元的數據,相較之下,當前的雙數據率記憶體系統在每時脈週期僅能傳送2位元數據。此外,Rambus也表示已在650MHz時脈下實現20Gbps的數據率,但功耗仍極具競爭力。





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