Ace's Memory Guide

■ DDR SDRAM vs. DRDRAM
차세대 메모리 테크놀러지로는 어떠한 방식이 시장을 주도하게 될 것인지? 특정 메모리 테크놀러지가 성공하기 위해서 필요한 몇가지 이슈에 대해서 논의해보도록 하자.

― 단가, 업계의 지원, 출시시기
― 주요 공략시장
― 레이턴시 (성능관련)
― 대역폭 (성능관련)

이번의 논의가 모쪼록 몇 가지 잘못 알려져 있는 사실들을 바로잡았으면 하는 바램이지만, 사실 램버스 메모리는 물론 DDR SDRAM에 대한 다량의 정보를 찾는 일은 매우 까다로운 일이었다. 이 때문에, Ace's Hardware에서는 DDR SDRAM 진영의 일번창이라고 할 만한 미국 마이크론(Micron)사의 DRAM 마케팅 담당자인 Julie Nash씨와 Jeff Mailloux씨와의 텔레컨퍼런스를 갖기로 했다.

■ 단가, 업계의 지원, 출시시기
램버스사에 따르면 DRDRAM 모듈의 생산단가는 그렇게 높은 편은 아니며(DRDRAM의 생산단가는 일반적으로 기존의 SDRAM에 대해서 대단히 높은 것으로 많이들 알고 있지만 이것은 사실이 아니다), 사실 현재의 대단히 높은 가격대 프리미엄은 시장경제적인 수요와 공급의 측면에서 기인한 것이라고 한다. 그러나 어차피 램버스 DRAM이 직면해 있는 최대의 난제가 제조단가라는 사실은 마찬가지다. 알려진 바와 같이, 램버스 메모리는 램버스 프로토콜을 자체적으로 처리하는 때문에 회로상으로 기존의 메모리보다 좀더 복잡한 구조를 가질 수밖에 없다. 다르게 말하자면, 다이면적의 10%에서 15% 가량이 디멀티플렉서demultiplexer나 디코더decoder 따위로 들어차 있는 셈이다.

특정 제품의 수율을 까놓고 언급하는 업체는 그 어디에도 존재하지 않지만, 상당수 소식통들에 의하면 초창기 DRDRAM 가운데 가장 고성능인 PC800 버전의 경우 당시 수율이 20%에도 못미치는(삼성의 경우) 지경이었던 것으로 보인다. 지금에 와서는 많이 나아지기는 했지만, 현재의 양산체제 역시 PC800 DRDRAM의 경우는 그렇게 수율이 높지는 않은 것 같다(잘해야 40%?) 따라서 일부에서 말하는 램버스 메모리의 수율이 높다는(역시 잘못 알려진 사실이다) 것은 아마도 PC600이나 PC700과 같은 저사양 DRDRAM 컴포넌트에 대한 것으로 생각된다.

마이크론측에서도 자사의 DDR SDRAM 컴포넌트의 수율은 일체 공개하지 않고 있으나, 대부분의 관련 소식통들은 PC1600 DDR 메모리의 경우 PC100 CAS2와 거의 비슷한 100%대에 진입한 것으로 전하고 있다. CAS와 CAS-RAS, 프리차징의 3대 레이턴시 역시 2사이클 이하급이다. Jeff Mailloux씨는 초기 PC2100 DDR SDRAM 컴포넌트의 수율 역시 매우 높지만, 레이턴시는 조금 떨어져서 2-3-2 정도가 가장 만족스러운 것으로 설명하고 있다. Mailloux씨에 따르면, 초기 DDR SDRAM 컴포넌트의 공급단가는 기존의 PC100/133 SDRAM보다 5%에서 10% 정도의 프리미엄만이 붙겠지만, 이역시 내년쯤이면 거진 0%대로 그 차이가 사실상 없어질 것이라고 한다.

이러한 단가나 수율 등의 측면에서 보자면 DDR SDRAM이 세계굴지의 메모리 메이저인 마이크론이나 인피니온(Infineon; 舊 Siemens), NEC/히타치, 현대전자 등으로부터 전폭적인 지지를 받는 것은 일견 당연한 이치이다.

Ace's Hardware: 마이크론이 DDR SDRAM에 대해서 그정도로 성공을 자신하는 이유는 무엇인가?

Micron: DDR SDRAM은, SDRAM의 발전선상에 직계로 위치할뿐 아니라, 고성능이고 가격경쟁력이 충분한 솔루션이기 때문에, 소비자 측면에서 보더라도 매우 탁월한 메리트가 있다. 더욱이 DDR SDRAM은 완전공개된 업계표준이므로 급변하는 메모리 업계의 인프라에서 강점이 있다.

물론 일부 독자분들께서는 '급변하는 메모리 업계의 인프라'라는 표현에 불만을 가질 수도 있겠다. 램버스의 코어로직이나 대응의 모듈인 RIMM은 기실 등장한 지만 거의 1년여가 되어가는 때문이다.

Ace's Hardware: DDR SDRAM이 메인메모리 얼터너티브로서 갖는 메리트는 무엇인가?

Micron: AMD, ViA, ALi 등의 업체로부터 올해말부터 대응제품군이 대거 발매될 예정이다. 작년도 비인텔 인프라가 이미 PC133으로 이행하면서 시장을 주도, 현재 PC133은 표준으로 자리잡은 상태이다. 업계는 현재 DDR SDRAM에 전향적인 자세로 나아가고 있으며, 아울러 엔지니어링 리소스 역시 DDR SDRAM에 초점을 맞추는 경향이다.

기술적인 문제로 인해서 DDR SDRAM의 시장도입이 지연되고 있는 것은 아니다. 지연의 가장 큰 이유는 DDR SDRAM이, DRAM업계의 기술표준 협의기구인, JEDEC에 의해서 제안된 업계표준이라는 데 있다. JEDEC에는 다수의 업체들이 소속되어 있으며, 따라서 이들 업체들간의 이해관계를 절충하고 타협해서 특정 표준을 결정하는 데에는 상당한 시간이 소요된다. 무엇보다도, DDR SDRAM은 기존의 SDRAM을 뛰어넘는, 그야말로 전례를 찾아볼 수 없는 경지의 업계 표준안으로서, 거의 모든 관련 쟁점 기술이 표준화가 시도되고 있다. 이때문에 현재의 SDRAM을 뛰어넘는 수준의 호환성은 보장될 것으로 보인다.

결론. 램버스는 현시점에서는 아직 시장에서 우위를 점하고 있으나, 표준으로서의 확장성이라든지 높은 수율 등을 감안해 볼 때 DDR SDRAM이 단가면에서 훨씬 저렴하며 DRAM 업계나 소비자 측면에서 볼 때 더욱 매력적이다. DDR SDRAM은 혁명적인 신기술은 아니지만, 단가인하를 위한 점진적인 진화의 측면에서 탁월하다.

■ 대상시장별로 보았을 경우

1. 휴대용
램버스 컨트롤러는 전력관리의 측면에서 탁월한 우수성을 가지고 있다. DRDRAM 컴포넌트의 전력모드는 크게 4개 모드로 세분된다.

ACTIVE 모드. 전 페이지가 오픈된 상태로, 성능이 가장 우수하다.
STANDBY 모드. 약간의 절전효과가 있다. 레이턴시가 수사이클 이내로 제한된다.
NAP 모드. 거의 모든 기능이 절전상태로 들어가며, 레이턴시가 수십사이클에 달한다.
PDN(Power-Down) 모드. 완전히 전원공급이 차단된 상태. PDN 모드에서 데이터를 읽어들일 수 있는 상태로 복귀하는 데에는 거의 수천사이클 가량이 소모된다.

성능차가 대단히 크기는 하지만, 특히 NAP이나 PDN 모드에서의 절전효과는 대단히 우수하다. 이 때문에 DRDRAM은 노트북과 같은 모바일 솔루션에서 그 진가를 발휘하지만, 아직까지 그 기능을 지원하는 모바일 칩셋이 존재하지 않는 것이 문제이다. 가격이 고가라는 점만 제외하면, 램버스 메모리는 절전의 측면에서는 탁월한 셈이다.

DDR SDRAM은 램버스급의 절전기능은 지원하지 않지만, 마이크론측에 따르면 DDR SDRAM의 작동전압은 2.5V에 지나지 않는데다가, 노트북용의 절전모드가 따로 지원되기는 되기 때문에, 동사의 자체테스트 결과로는 상당한 수준의 절전효과가 있다고 한다.

그러므로, 램버스계가 상대적으로 월등히 우수한 절전효과를 제공하기는 하지만, 가격문제를 감안하면 DDR SDRAM이, 특히 현재 매우 광범위한 지지를 받고 있는 노트북용의 PC100 SDRAM에 매우 근소한 프리미엄만 붙는 수준에서 구현할 수 있다는 점에서 유리하다.

2. 서버용
ECC대응 SDRAM은 현재 서버용으로 가장 널리 이용되는 솔루션이다. 현시점에서, ECC(Error Correction Code)는 서버용으로서는 유용하기는 하지만, 램버스 모듈에 최적화가 제대로 되어 있지 않은 편이다. 이점은 차치하고서라도, 아무리 서버 구매측의 입장에서는 가격에 크게 구애받지 않는다고는 하지만, 램버스 메모리로 서버를 꾸미다 보노라면 초대용량의 메모리를 종종 요구하는 서버 사양에 맞추다 보면 무지막지한 가격대로 치솟아 버리기 일쑤다. 향후 출시될 예정인 서버용 메인보드 코어로직 칩셋들도 SDRAM이나 DDR SDRAM은 지원하지만, 램버스 메모리는 지원하지 않는다.

3. 저가형 데스크탑
마이크론측에서는 텔레컨퍼런스를 통해서 이러한 내용의 언급을 한 적이 있다.

마이크론: 'DDR SDRAM의 메리트 가운데 상당부분이 바로, 프로세서 타입에 구애받지 않을뿐 아니라 기존의 메모리 아키텍쳐를 공유하는 부분이 매우 많다는 데 있다. 이를테면, 펜티엄 III 프로세서나 애슬론 프로세서 대응의 3D 가속코어 탑재형 노스브릿지 정도만 되더라도, DDR SDRAM의 구현에는 문제가 없다. 저가형 PC에서도 DDR SDRAM의 이점은 십분 발휘될 수 있다.'

현존하는 대부분의 그래픽 가속코어 내장형 솔루션은 성능면에서 형편없는 것들뿐이지만, 이러한 경향 역시 DDR SDRAM의 등장으로 인해 상당국면 개선될 수 있을 것으로 생각된다. 현재의 가속코어 내장형 솔루션은 SDRAM계의 메인메모리가 갖는 심각한 대역폭 제약으로 인해 그 성능에 제약을 받고 있는 때문이다.

결론. 모바일 솔루션에 있어서는 램버스 메모리가 가격만 좀더 저렴하다면 매력적인 선택이 될 수도 있겠으나, DDR SDRAM은 저가형 PC에서부터 서버에 이르는 매우 폭넓은 시장에 적용가능한 솔루션이다.