인텔의 solution - RDRAM

 이러한 메모리 병목현상에 대한 인텔의 해결책은 Rambus (Rambus DRAM) 기술(?) 이었다. Rambus는 고주파수에 중점을 두었으며 메모리에 있어 전적으로 혁신적인 기술이었다. RDRAM은 무려 400MHz 속도로 동작된다 . 그러나 RDRAM 은 고주파수를 내기 위해서 기존의 SDRAM 보다 가는 버스 특징을 가지고 있다.

 SDRAM의 64-bit bus에 반해, RDRAM 은 슬림한 16-bit bus에서 작동된다. 이러한 버스대역의 불일치는 RDRAM을 지원하는 칩셋이 상이하게 제작되어야 함을 의미하며, 인텔의 MTH 와 같은 번역기 없이는 SDRAM 칩셋과 호환이 불가능하다. RDRAM 의 또 다른 인상적인 점은 데이타를 클럭 사이클의 양 rising and falling edges 에 전송한다는 점이다. RDRAM의 이론적인 최대 대역폭은 다음과 같이 산출될 수 있다.

(400MHz Operating Speed) x (16-bit Bus) x (2 Rising & Falling Edge) / (8 bits per byte) = 1600MB/s 가능 대역폭

 많은 사람들은 RDRAM 이 PC100 SDRAM의 2배 이상의 대역폭을, 심지어 PC133 SDRAM 의 50% 이상의 대역폭을 갖는다고 생각한다. 또한 RDRAM 은 매우 높은 성능을 가지고 있으며 간단히 설명하자면 합리적이고 효과적인 아키텍쳐라는 것이다. 현대는 75%인 SDRAM에 비해 RDRAM 의 버스 효능을 85% 라고 평가하였으며 RDRAM 은 완벽한 solution이다. 그렇다고 생각지 않는가 ? 하지만 그것은 성능만 따졌을 경우이다.

 RDRAM에서 가장 기본적이고 주요한 관심사는 가격이다. 뛰어난 성능만큼 생산량 이 많지 않으며 이는 RDRAM 가격을 상승시키는 역할을 한다. 또한 SDRAM 과 다른 점은 기술에 대한 소유권이 있어서 RDRAM 생산을 원하는 제 3 메모리 제조자는 Rambus 에게 로열티를 지불해야만 한다. 게다가, 완전히 새로운 디자인이기 때문에 생산을 위해서는 기존의 메모리 생산 설비를 재 정비해야 되며 이에 대한 비용도 만만치 않다. 이러한 요소와 앞에서의 RDRAM 문제점으로 인해 주요한 메모리 제조업체들은 RDRAM 에 편승하기를 주저했었다. 현재 RDRAM의 128 MB 사용자 가격은 $1000 이며 구매하기에 만만치 않은 가격이다.

 그러나 RDRAM 은 가격문제 이외에도 고 Latency 라는 문제점을 가지고 있다는 것이다. 작은16-bit bus 는 고속의 작업처리속도를 가지는 반면, 명령의 연속성 (SERIALIZATION)을 유지하려고 한다는 점이다. 이러한 문제점으로 인해 서로 다른 부분에서 소량의 데이터를 필요로 하는 많은 어플리케이션이 있는 경우 약간의 성능 감소가 발생하게 된다. 그러나 다행스럽게도 기존의 대다수의 소프트웨어가 고 연속성 속도를 가진 RDRAM에 잇점을 가지고 있다는 것이다.

 그러나 RDRAM 에는 Latency 이외에 디자인상의 결함(?) 이라는 문제가 있다. RDRAM은 매우 높은 온도에서 작동이 되며 초기 디자인된 RDRAM은 RAM 위의 팬 때문에 신속한 대류 냉각기라고 불리웠다고 한다. 이러한 해결책은 탁월한 선택은 아니었으며, 열을 줄이기 위한 다른 방법이 요구되었다. 이를 위해 파워 다운 모듈을 이용해야만 했었으며 이것은 실제로 사용되어졌다. 이에 착안한 것이 RIMM 위에 있는 단 하나의 칩이 효과적으로 동시에 데이터를 전송할 수 있을 것이라는 것이었다. 하나의 칩이 데이터를 전송하는 동안 다른 칩은 standby 모드에 있게 되며 이 동안 냉각된다. 동작하는 칩의 파워가 다운되면 다른 파워가 작동하게 되고 전송을 시작하게 된다. RIMM 위에서 보통 볼 수 있는 방열판은 실제 방열판은 아니지만 열을 확산시키는데 사용된다. 이는 열을 하나의 동작모드에서 다른 스탠바이 모드로 확산시키는데 사용된다. 여기서 제작상의 단점은 각각의 스탠바이 모듈이 100ns 가 소요되는 power-up 사이클을 거쳐야 된다는 것이다. 이로 인해 약간의 latency 가 발생하며 또 감점(?)을 당하게 된다.

 AMD & VIA 의 solution -DDR

 AMD사와 Via사는 RDRAM의 직접적인 단점을 알아챘으며, 현재 메모리 기술의 탁월한 대안은 아니라는 데 의견을 모았다. 간단하게 살펴보면, 고가의 비용이 잇점을 커버하지는 못한다고 생각하였다. AMD사와 VIA사는 해결책을 강구하였으며 이는 바로 Double Data Rate SDRAM 이였다.

 Double Data Rate SDRAM 은 기존의 SDRAM이 약간 개선된 것에 불과 했다. DDR SDRAM 은 RDRAM 처럼, 클럭 사이클의 양 rising 과 falling edges 에 데이터 전송이 가능하다.  따라서 대역폭이 효과적인 2배가 된다. 표준 100 MHz DDR SDRAM의 대역폭은 다음과 같이 산정될 수 있다.

(100 MHz Operating Speed) x (2x Rising & Falling) x (64-bit Bus) / (8 bits per byte) = 1600 MB/s available bandwidth.

 위의 수치가 보여주는 바와 같이 DDR SDRAM 은 100 MHz FSB 와 연결해서 RDRAM 과 동등한 대역폭을 제공하게 된다. 물론, SDRAM, DDR SDRAM 도 133MHz FSB에서 작동될 수 있다.

(133 MHz Operating Speed) x (2x Rising & Falling) x (64-bit Bus) / (8 bits per byte) = 2133 MB/s available bandwidth.

DDR SDRAM 이 133MHz FSB 와 함께 사용되면, 이는 RDRAM 보다 큰 대역폭을 제공한다. 따라서, DDR, SDRAM 은 SDRAM의 낮은 latency을 유지하면서 같거나 높은 대역폭을 얻을 수 있다.

 생산차원에서 본다면, DDR SDRAM 은 Hitachi, Hyundai, Samsung, Siemens와 같은 메모리 제조업체들이 선호하는 옵션이다. DDR 생산량은 지금까지는 만족스러운 수준이며 DDR에 기초한 그래픽 카드인 GeForce 수요로 인해 이미 생산이 적정한 수준에 와 있다. 게다가 DDR SDRAM 의 생산공정은 표준 SDRAM 생산 공정과 별 차이가 없기 때문에 만족스러운 수준으로 생산을 끌어 올리기 위한 초기 비용이 많이 들지 않는다.

 DDR SDRAM 의 직접적인 단점은 빈약한 메모리 버스 기능이다. DDR SDRAM 의 초기의 효과 측정치는 표준 SDRAM 이 75%, RDRAM 이 85% 인데 반해 65% 를 기록하고 있다. 이러한 사실에도 불구하고 PC266/2100 DDR SDRAM 은 PC800 RDRAM 과 같은 대역폭을 가진다.

DDR이 성공한 중요한 요소는 기술이 아니라 지원자체라고 할 수 있다. AMD 와 Via 사는 많은 사람들 이 인텔 시스템을 여전히 사용하고 있으며 대부분의 인텔 시스템은 인텔 칩셋에서 작동된다는 사실에 입각하고 있다. 최근의 Apollo133A 와 KX133 칩셋 출시는 VIA 사의 명성을 높여주기에는 충분한 것이었으며, Via 는 역사적으로 2순위의 칩셋 제조업체라고 알려져 있다. DDR DIMM 은 새로운 칩셋과 184-pin 메모리 슬롯을 필요로 할 것이기 때문에, DDR 의 성공여부는 Via 가 경쟁적인 가격으로 칩셋을 제작하고 생산할 수 있는 능력여하에 달려 있다고 할 수 있다.

 마치며

 앞에서 제시된 서로 다른 2가지의 결과가 오랫동안 서로 공존하기는 힘들 것으로 보이며- 하나가 표준이 될 것이다. 몇 달 전에 현대가 하나의 비교 matrix를 출시하였으며, 이것은 RAM 각각의 형태에 관련된 중요성을 요약하는데 뛰어난 역할을 하였다.

[1- 빈약  / 2 - 우수 / 3 - 매우 우수]

 인텔의 Rambus RDRAM 은 매우 촉망되는 기술이다. 고 클럭속도와 매우 빠른 burst rate, 믿을 수 없을 정도로 빠른 버스 성능은 모든 어플리케이션에서 유용할 것이다. Rambus 와 인텔이 주장한 바와 같이, RDRAM 에 의해 증가된 성능은 프로세서의 클럭속도가 증가함에 따라 증가할 것이다. 그러나 RDRAM 의 성공 여부는 무엇보다 소비자 가격에 달려 있다고 할 수 있다.

 현재로서는, DDR SDRAM 이 2가지 solution 중 채택될 가망성이 있어 보인다. DDR SDRAM 은 제조자의 입장에서 많은 투자가 없이 양산이 가능하기 때문이다. DDR 은 현재로서는 RDRAM 과 동등한 성능을 가지며 2가지 옵션중 채택하기 쉬운 방법이지만 DDR SDRAM의 성공 여부는 Via 사의 호환가능한 칩셋 출시여부에 의해 결정이 될 것이다.

 현재로서 DDR 과 RDRAM 칩셋이 출시 되지 않았으며, 따라서 둘 중 어떤 것이 최상의 옵션이 될 것인지는 결정되지 않았다. RDRAM 은 사용이 가능하다고 해도 대부분의 사용자에게 너무 비싼편이다. 적어도 2달 이내에 새로운 시스템을 제작하고자 한다면 표준 SDRAM 이 유일한 옵션이 될 것이다.

 여기서 염두에 두어야 할 사항은 세심히 살펴보고 광고에는 현혹당하지 않아야 된다는 것이다. PC133, PC266, PC600, PC700, PC800, PC1600, PC2100의 광고에서 몇몇 혼을 빼는(혼돈스러운 )수치를 볼 수 있을 것이다. 그러나 인텔의 새로운 PC800 RDRAM 광고를 보았을 때 어떠한 것도 PC100 memory의 8배로 작동 할 수 없다는 사실을 주시해야 할 것이다. 또한 , PC1600 and PC2100 DDR memory 광고를 보았을 때에도 PC800 메모리의 2-3배로 작동이 불가능하다는 것도 염두에 두어야 할 것이다. 앞으로 몇 달 동안 과다한 메모리 옵션이 제공될 것이며 이는 바이어들을 압도하고도 남음이 있으며 구입 전에 한 발 뒤로 물러서 생각해 보아야 될 것이다.

 메모리 전쟁은 이제 막 시작된 것에 불과하며 향후 몇 개월간은 흥미로울 것으로 보인다 .

EE Time