Технология Direct Rambus DRAM предусматривает совершенно новый подход к построению архитектуры подсистемы памяти.
Во-первых, разработан специальный интерфейс Rambus для подключения модулей памяти к контроллеру. Во-вторых, модули памяти соединены с контроллером специальными каналами с шириной шины данных 18 (16+2) бит и шины управления 8 бит. В третьих, разработаны новые модули памяти RIMM (Rambus InLine Memory Module).
Каждый канал Rambus способен поддерживать до 32 банков и теоретически может работать на частоте до 800 МГц. Рабочая частота канала задается собственным генератором подсистемы памяти. Таким образом, часть подсистемы памяти работает независимо от тактовых частот остальных компонентов материнской платы.
К контроллеру можно подключить несколько каналов Rambus. Сам контроллер работает на частоте до 200 МГц, которая определяется уже частотой системной шины. Пока такие значения доступны только для систем на базе процессоров Athlon фирмы АМD.
Емкость серийно выпускаемых модулей Rambus DRAM составляет 64, 128 и 256 Мб, в дальнейшем ожидаются изделия по 1 Гб. Так как использование 9-го бита на каждый байт данных оставлено на усмотрение производителя, одни фирмы вводят функцию ЕСС, другие увеличивают емкость чипов. В последнем случае получаются модули емкостью 72, 144 или 288 Мб.
Сегодня тактовая частота DR RАМ составляет 400 МГц, однако данные передаются по обоим фронтам сигнала, поэтому можно считать, что скорость обмена удвоена и достигает 800 МГц. Если к контроллеру подключены два канала, теоретически пиковая пропускная способность достигает 3,2 Гб/с. Но этот показатель достижим только в теории и для огромных массивов данных.
На практике начинают проявляться недостатки технологии Rambus, связанные с ее архитектурой. Например, если операция записи данных должна следовать за операцией чтения, контроллер вынужден генерировать задержку, величина которой зависит от физической длины проводников канала Rambus. Если канал короткий, задержка составит всего один такт (на частоте 400 МГц около 2,5 нс). В худшем случае, при максимально длинном канале, величина задержки достигает 12,5 нс. К этому следует прибавить задержки, генерируемые в самих циклах чтения/записи, поэтому общий итог выглядит уже не столь радужно даже в сравнении с модулями SDRAM.
Другими недостатками, критически важными для пользователя, являются придуманные производителем режимы управления питанием модулей. Если напряжение питания 2,5 В стало практически стандартом для всех новых технологий памяти DRAM, то режимы работы Асtive (активный), Standby (ожидания), NAP ("спящий") и PowerDown (отключение питания) - собственное изобретение Rambus. Самое интересное, что микросхема, не обменивающаяся в текущий момент данными с контроллером, автоматически переводится в режим ожидания, иначе возможен перегрев системы, так как тактовые частоты весьма высоки. На переключение же из режима Standby в активное состояние требуется 100 нс!
Микросхемы памяти на модулях RIММ вынужденно закрыты защитным кожухом из-за проблем с электромагнитной индукцией и интенсивным тепловыделением. Rambus рекомендует накрывать группу разъемов RIММ на материнской плате специальной конструкцией, призванной обеспечить правильное направление обтекающих по токов воздуха. Видимо, только боязнь уничтожающей критики не позволила Rambus рекомендовать установку отдельного вентилятора для охлаждения модулей RIMМ, что на самом деле было бы далеко не лишним.
Таким образом, реальная пропускная способность DR DRAM существенно ниже заявленных Rambus значений. После появления системного набора Intel 820 с поддержкой DR DRAM были проведены сравнительные тесты с другими типами памяти. Оказалось, что на большинстве реальных задач DR DRAM уступает даже SDRАМ, работающим на частоте 133 МГц. В значительной мере это объясняют более узкой шиной данных канала Rambus (16 бит) по сравнению с 64-битной шиной SDРАМ. С появлением чипсета VIА Ароllo Рго2бб, поддерживающего DDR DRАМ, картина для Rambus и Intel становится вовсе безрадостной.
Надо отдать должное инженерам Rambus: реагируя на критику, они приняли так называемую "инициативу 4i" В рамках этой программы уменьшается число банков в микросхемах DR DRАМ, все они становятся независимыми. Кроме того, улучшены тепловые параметры модулей RIММ. Справедливости ради заметим, что на мощных специализированных системах память зарекомендовала себя хорошо. В частности, в графических станциях Silicon Graphics IMPACT используется шестиканальная система памяти Rambus DRAM с пиковой пропускной способностью 3 Гб/с. На сегодняшний день уже серийно выпускается память RIMM, работающая с исходной частотой 133 МГц, а эффективная частота составляет 1066 МГц!
