Memorie/Quale DRAM alla corte del re?

Il mercato delle memorie DRAM rischia di frantumarsi in diversi standard e le "guerre sante" in atto potrebbero andare contro gli interessi degli utenti. Vediamo una panoramica delle tecnologie concorrenti e qualche previsione sul futuro


La velocità con cui nuovi e più potenti processori si avvicendano sul mercato si può ormai definire vertiginosa e contribuisce, mese dopo mese, a rendere rapidamente obsolete quelle tecnologie che fanno da contorno al “cervello” di un computer: chipset, bus, periferiche, memorie. Proprio queste ultime rivestono, insieme alla velocità del bus di sistema, un ruolo determinante nelle prestazioni globali di un computer: il loro compito è infatti quello di “assecondare” al meglio la potenza elaborativa delle nuove CPU, eliminando per quanto possibile ogni collo di bottiglia nel percorso che i dati fanno all’interno della scheda madre. Tutto ciò è fondamentale affinché le centinaia, e fra poco le migliaia, di megahertz vantati dai moderni processori non finiscano per rappresentare solo un numero sulla carta.

Lo sanno bene i produttori di CPU come Intel , un colosso che da anni non soltanto sviluppa quelle tecnologie essenziali per il corretto funzionamento delle nuove generazioni di CPU x86, ma “pilota” anche il mercato delle memorie: successe ad esempio con le SDRAM, che uscirono vincitrici dal confronto diretto con le BEDO DRAM perché Intel fece pendere l’ago della bilancia a favore delle prime, sebbene le BEDO vantassero una certa superiorità tecnologica. Successe ancora, in tempi molto più recenti, col fallimento del consorzio SLDRAM (Synchronous-Link DRAM), formato dai principali chip maker mondiali, che proponeva un’evoluzione della tecnologia SDRAM in grado di offrire performance vicine a quelle delle DRDRAM ma a costi molto più bassi e, soprattutto, senza rivoluzionare gli attuali impianti produttivi dedicati alle SDRAM. Sebbene il sito del consorzio SLDRAM esista ancora, il progetto sembra ormai essere stato definitivamente abbandonato.

Oggi Intel ci ha riprovato con le Direct Rambus DRAM (DRDRAM), sviluppate insieme a Rumbus Inc., una società nata esattamente dieci anni fa e che, fino all’alleanza con Intel, si è posizionata su mercati di nicchia come quello dei server e delle workstation ad alte prestazioni.

Questa volta Intel sembra però aver trovato un mercato senz’altro più agguerrito e meno propenso a lasciarsi guidare rispetto al passato. Sebbene la tecnologia DRDRAM sia attualmente la più veloce in commercio, e senz’altro la più rivoluzionaria in termini di progetto, ha anche mostrato alcuni, ma forse fatali, punti deboli: alta complessità d’implementazione (basti vedere i guai avuti da Intel nel supportare i moduli RIMM sul chipset i820), elevati costi di produzione e tecnologia su licenza. E proprio quest’ultimo fattore, che obbliga i produttori di memorie DRDRAM a pagare royalty a Rambus, potrebbe fortemente influenzare il futuro orientamento del mercato.


Ma chi rema contro Rambus? Bé, si direbbe un po ‘ tutti: la stessa Intel , che dopo l’entusiasmo iniziale sembra ormai aver definitivamente girato le spalle alla partner (tornando sui suoi passi con il supporto per le SDRAM PC133 sui prossimi modelli di i820 e sul nuovo chipset Solano); i produttori di memorie, poco propensi a pagare costose royalty a Rambus; la stampa specializzata, che ha messo in risalto l’esigua differenza di prestazioni che al momento caratterizza il confronto fra DRDRAM e SDRAM PC133, evidenziando il vantaggio economico decisamente a favore di queste ultime e l’arrivo delle altrettanto veloci, e pur sempre meno costose, DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM).

Di certo poi Rambus non ha contribuito a simpatizzarsi il mondo dei chip maker quando, in tempi recenti, ha rivendicato la proprietà di alcuni brevetti riguardanti tecnologie fondamentali utilizzate nelle memorie SDRAM e nell’interfacciamento fra queste ed i microprocessori: troviamo, ad esempio, il delay lock loops (DLL), l’architettura di prefetch a 2 bit e la tecnica double bus rate utilizzata per raddoppiare la banda passante del bus dati fra processore e memoria di sistema.

La prima vittima della “riscossa” di Rambus è stata Hitachi , citata in giudizio per la violazione di quattro brevetti registrati da Rambus nel lontano 1990. Il problema è, come si è appena detto, che le tecnologie contemplate da tali brevetti vengono correntemente utilizzate praticamente da tutti i chip maker di memorie, chipset o microprocessori, che abbiano a che fare con le SDRAM. Secondo Rambus, però, mentre gli altri produttori si sono mostrati concordi ad aprire un confronto ed arrivare ad un qualche accordo, Hitachi avrebbe volutamente ignorato ogni invito al tavolo delle trattative.

Certo quella di Rambus sembra davvero una ritorsione in piena regola contro il mercato delle memorie SDRAM, un’arma che potrebbe punzecchiare persino Intel, che di quelle tecnologie ha bisogno per i suoi chipset, e che potrebbe nuovamente far lievitare il costo dei moduli DIMM. Ma la politica intrapresa da Rambus rischia di trasformarsi in un’arma a doppio taglio…

Su iniziativa di Intel, lo scorso mese ha preso vita il gruppo Advanced DRAM Technology (ADT), una sorta di consorzio che stringe in seno i cinque maggiori chip maker mondiali di memorie per PC: Micron , NEC , Samsung , Hyundai e Infineon . Insieme queste aziende coprono oltre l’80% della produzione mondiale di memorie, si può dunque comprendere l’importanza economica e strategica di una tale alleanza.

Nessuno, naturalmente, ha invitato Rambus a far parte di questo consorzio, sebbene Intel abbia dichiarato che non vi sono pregiudizi in questa scelta. Sembra infatti che i sei colossi si siano dati una regola: accettare come nuovi membri solo società che producono chip. Come ben sappiamo, Rambus è solo un’azienda di progettazione e non ha nessuna capacità produttiva: è forse questa la sua più grande debolezza che la costringe, fra l’altro, a ricavare introiti solo attraverso il sistema di royalty tanto odiato dai chip maker.

L’obiettivo principe di ADT è quello di ricercare una tecnologia aperta per le memorie ad alte prestazioni del futuro, liberamente implementabile dai singoli produttori ed in grado di guidare il mercato dei PC, dei notebook e dei server. La data prevista per l’inizio della produzione in volumi delle nuove memorie è il 2003, ne consegue che almeno per i prossimi tre o quattro anni c’è ancora ampio spazio per godersi la battaglia fra DRDRAM e DDR SDRAM.


E dunque, quale potrà mai essere la nuova memoria del futuro? Quale tecnologia emergerà da questa battaglia fatta di alleanze, divorzi, colpi bassi e tribunali?

Difficile dirlo, ma di certo non si può dare nulla per scontato. Non si può dare per scontato, come afferma Rambus , che la “grande alleanza” capeggiata da Intel resista alle insidie del tempo e mantenga le sue promesse (vedi SLDRAM); non si può dare per scontato che la tecnologia DRDRAM muoia prematuramente; né si può dare per scontato che le evoluzioni delle memorie SDRAM, prime fra tutte la DDR SDRAM e la sua futura generazione (DDR-II), incontrino lo stesso successo di mercato delle dirette progenitrici.

Nonostante la tecnologia di Rambus non abbia mai incontrato un grande favore e sia stata spinta in avanti dalla forza commerciale di Intel, di certo non si può ignorare la sua altissima scalabilità, capace di spingersi fino a 800 MHz di clock, una velocità impensabile per le tecnologie evolutesi dalle SDRAM: le DDR, ad esempio, non vanno oltre i 143 MHz. Inoltre non vanno sottovalutati gli investimenti già sostenuti dai principali chip maker per prepararsi alla produzione dei nuovi moduli RIMM: Intel, ad esempio, ha già speso centinaia di milioni di dollari per aiutare firme come Samsung e Micron ad adeguare i loro impianti di produzione, e Toshiba ha già un contratto con Sony per la fornitura di un milione di DRDRAM da utilizzarsi nell’ormai imminente Playstation II.

Un altro grosso punto interrogativo è quello riguardante la tecnologia verso cui si orienterà il neonato consorzio ADT: sarà un progetto totalmente nuovo, un’evoluzione di una tecnologia esistente o addirittura verrà adottata una memoria già sviluppata da terzi? La soluzione più probabile sembra essere la prima, benché questo non precluderà certo di potersi ispirare a tecnologie già esistenti: fra i candidati troviamo lo standard aperto delle DDR-II SDRAM (previsto per il 2003), le Fast Cycle RAM di Fujitsu , le Virtual Channel Memory (VCM) di NEC e le Enhanced DRAM di Ramtron.

La tecnologia che più potrebbe influenzare la nascita di un nuovo standard è quella VCM di NEC, sicuramente la più interessante fra quelle segnalate, e, cosa importante, già licenziata ad altri produttori (fra cui Siemens e Hyundai) senza royalty: NEC sembra infatti intenzionata a farne uno standard aperto. Le memorie VCM, sebbene per ora ferme a 143 MHz di clock massimo supportato, implementano un’architettura a canali virtuali (fino a 16) in grado di incrementare l’efficienza e le performance del bus di qualsiasi tecnologia DRAM: questo avviene tramite dei registri statici frapposti fra il cuore dei moduli di memoria ed i pin di I/O, in grado di ridurre anche drasticamente la latenza d’accesso ai dati ed il consumo di energia.

Qualsiasi tecnologia l’ADT decida di adottare o sviluppare ex-novo dovrà trattarsi di qualcosa di davvero convincente, per lo meno capace di superare le RDRAM: non è detto sia cosa facile, nonostante alcuni fra i migliori ingegneri di microchip al mondo si ritrovino oggi a lavorare insieme su questo nuovo ed avvincente progetto.

Alessandro Del Rosso

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