-DDR מה זה שווה

הבעיה - ופתרונה

בדומה לכל מוצר טכנולוגי שנוטה להתפתח ולהתייעל עם
הזמן, זכרונות העבודה של המחשבים האישיים, או בשמם
המוכר "Random Access Memory", מתפתחים כל העת.
האבולוציה הטכנולוגית שואפת לייעל כל רכיב, והיא אינה
פוסחת על הזכרון הראשי - שהוא אחד מהרכיבים המרכזיים
במחשב.
Double Data Rate - Synchronous DRAM הוא שדרוג
לזכרון הסטנדרטי השולט כיום בשוק, שנקרא -PC-133 SDRAM.
מאחורי סטנדרט ה-DDR עומדים שני גופים: הראשון
הוא ארגון ה-JEDEC העוסק (ללא תמורה) בפיתוח סטנדרטים
עבור תעשיית המוליכים למחצה. הגוך השני הוא TeamDDR -
מיזם משותף של החברות השולטות בתעשיית המחשבים, הרוצות להחדיר
את הטכנולוגיה החדשה לשוק.
ה-DDR-SDRAM, בשונה מה-Single Data Rate SDRAM, מאפשר
לעשות פעולות על מידע גם בקצה העולה וגם בקצה היורד של
סיבוב השעון, לעומת ה-SDR-SDRAM, העושה פעולה על מידע
רק בקצה העולה. על מה זה אומר - נדבר בכתבה הזאת.

הזכרון החדש הוא הפתרון המתבקש (אם כי פתרון זמני בסופו
של דבר) לבעיה הקיימת זה זמן רב בשוק המחשוב: מהירות
המעבדים עולה בהתמדה, אך מהירות הזכרון ורוחב הפס שלו נשארים
ללא שינוי. הגרף הבא משווה את התפתחות המעבדים מאז
יציאת מעבד הפנטיום 2 350MHz להתפתחות מהירות זכרונות
ה-SDRAM מאז (תזכורת: במועד החלו לעבוד הזכרונות ב-100MHz).
השוואת הזכרון היא לעומת זכרון ה-PC66 SDRAM:








כפי שניתן לראות, התפתחות רוחב הפס של זכרונות והתפתחות
יכולת החישוב של מעבדים לא נמצאות על קו אחד.

פתרון חלקי העונה לבעיה זו הוא המטמון. המטמון הוא יחידת זכרון
קטנה במעבד, הפועלת בתדר הליבה של המעבד (בדרך כלל). כך, המטמון
יכול לספק למעבד רוחב פס גדול מאד לנתונים(בנוסף למהירות
גישה נמוכה). אך מכיוון שהמטמון הוא יחידת זכרון קטנה, הוא אינו יכול
לספק מספיק מקום אחסון לכל נתוני העבודה, ולכן הם נאגרים בזכרון הראשי,
שכפי שציינו, רוחב הפס שלו לא נוטה להתפתח בקו ישר עם
יכולת החישוב של המעבד.
אינטל אימצה את זכרון ה-RDRAM כדי לאפשר רוחב פס גבוה
לזכרון - של 1.6 או 3.2GB, מבחינה תיאורטית. אך מספר
גורמים מנעו מן הטכנולוגיה להחליף את ה-SDRAM:

1. עלות גבוהה - שנגזרה מתהליך הייצור היקר ודמי זכויות
הייצור שיצרניות הזכרון היו מחוייבות לשלם לחברת
RAMBUS.

2. אקסקלוסיביות - כלומר רק גופים בודדים שולטים בתעשיית
ה-RDRAM. היות וה-RDRAM לא היה סטנדרט פתוח, הוא לא היה
יכול להיקלט באופן טוב בתעשייה ולהחליף את ה-SDRAM.
בנוסף, היות והטכנולוגיה נשלטה בעיקר על ידי RAMBUS
ואינטל, לא היה ניתן לייצא אותה לשוק הפלטפורמות לאת'לון
שהיה יכו להיעזר בה, ומכאן שהצלחתה הייתה מוגבלת.

3. הביצועים המעשיים - שאינם עולים על אלו של ה-PC-133 או
ה-PC-100 ב-90 אחוז מהמקרים. כך שכאשר הזכרון לא נותן
יתרון בביצועים, זו בלבד משמשת סיבה שלא לרכוש את
הטכנולוגיה.

זכרון ה-RDRAM הוא אינו פתרון מעשי, וזה משאיר אותנו עם
פתרון אחד: ה-DDR-SDRAM. עלותו הנמוכה, היותו סטנדרט
פתוח, וכן הביצועים המעולים שלו מאפשרים לו להוות פתרון
מעולה לבעיית המחסור ברוחב הפס של זכרונות.

הכניסה לשוק הזכרונות

כניסת זכרונות ה-DDR לשוק הכרטיסים הגרפיים, שהיוותה את
הכניסה הראשונה אי פעם לשוק המחשבים האישיים, קידמה
את תעשיית זכרונות ה-DDR, הן מבחינת התמיכה לטכנולוגיה
בתעשייה והן מבחינת הבשלה טכנולוגית לנקודה שניתן כבר
לייצא את הטכנולוגיה לשווקים נוספים בתוך שוק המחשבים
האישיים. השילוב של הטכנולוגיה בכרטיסים הגרפיים הוכיח
כי באמת יש בכוחה לתרום לתעשיית המחשבים.
עם זאת, זכרו תמיד שהגידול המשמעותי ביותר בשימוש
ב-DDR-SDRAM יישאר תמיד בכרטיסים הגרפיים, כי אין עוד
התקן כמו המנוע הגרפי הפועל עם הזכרון בבצורה כה
אינטנסיבית - גם לא המעבד הראשי. אם כן, המסקנה היא
שהגידול בביצועים שניתן לצפות לו בשילוב טכנולוגיית
ה-DDR בזכרון הראשי ינוע בממוצע בין 5 ל-15 אחוז.

הדור הראשון של זכרונות DDR-SDRAM עובד כיום לפי שני
סטנדרטים: PC1600 ו-PC2100, העובדים ב-100MHz ו-133MHz
DDR בהתאמה. המספרים 1600 ו-2100 הם מצייני רוחב הפס
המקסימלי שמספק הזכרון במגה-בייט לשנייה (החישוב הוא
פעמיים תדר העבודה כפול רוחב ההערוץ של הזכרון). רק לשם
השוואה: השוו זאת לרוחב פס מקסימלי של כ-1GB שמספק
זכרון ה-PC-133 כיום.

ההבשלה בתעשיית המחשבים בכלל ובתעשיית זכרונות
ה-DDR-SDRAM בפרט היא תנאי הכרחי אך לא מספיק לכניסת
הטכנולוגיה לשוק הזכרונות הראשיים (RAM). תנאי הכרחי
נוסף הוא הימצאות פלטפורמות העושות שימוש בזכרונות אלו.
זה מכבר ידוע כי שתי חברות: AMD ו-ALi כבר פיתחו את
הצ'יפסטים שלהן לשוק, ולוחות מבוססים עליהם הופיעו
ויופיעו בקרוב. גם VIA מתכננת להיכנס לשוק, עם צ'יפסט
ה-KT266, אך לא ברור מתי זה יקרה. בינתיים היא רוצה להתמקד
דווקא בשוק של הפנטיום 3, עליו יורחב בהמשך.

יש לציין כי ריבוי שחקניות בשוק הצ'יפסטים תומכי ה-DDR
לא משמעו תחרות. כל חברה מייעדת את הצ'יפסט שלה לשוק
קצת שונה מהאחרות. למשל, AMD מייעדת את הצ'יפסט שלה,
ה-AMD-760 לשוק העליון הכולל שרתים ותחנות עבודה (הוא
מספק יכולת עבודה עם שני מעבדים בגרסת ה-760MP) וכמו כן
לשוק הביתי העליון. הצ'יפסט יהווה עבור AMD את כרטיס
הכניסה לשוק שנשלט עד כה בידי אינטל ומעבד ה-Xeon שלה.
ALi, עם ה-ALiMAGiK1 - מייעדת את הצ'יפסטים שלה לשוק
הגבוה-בינוני וכן לשוק המחשבים הניידים.



יחס גורר יחס...

העלאת רוחב הפס בערוץ הזכרון, הוא צעד שמטבעו גורר צעד
נוסף: העלאת מהירות האפיק העליון (ה-FSB). האפיק העליון
הוא האפיק המקשר את המעבד עם הזכרון הראשי. הצ'יפסטים
תומכי ה-DDR מסוגלים לעבוד בתדר אפיק של 133MHz DDR,
המספקים תוספת של 33 אחוז ברוחב הפס לעומת תדר האפיק
של 100MHz DDR שהיה בשימוש עד כה.
העלאת מהירות האפיק ל-133MHz גוררת גם בעצמה שינוי:
הורדת ערך המולטיפלייר (מקדם מכפלת מהירות האפיק -
בעזרתו נקבעת מהירות המעבד). אם מעבד את'לון במהירות
1GHz השתמש במולטיפלייר של x10 עד כה, שימוש באפיק בן
133MHz יחייב להוריד את המולטיפלייר לערך של x7.5.
השאלה של רוב הצרכנים היא האם יש לחכות למעבדים חדשים
העושים שימוש במולטיפליירים נמוכים. התשובה היא לא. כבר
כיום ניתן בלוחות האם החדשים למעבדי AMD לקבוע את ערך
המולטיפלייר בתפריט ה-BIOS, מה שאומר שניתן לעבוד באפיק
של 133MHz עם מעבדי AMD הקיימים.


מה לגבי הביצועים?

השיפור הצפוי בביצועים לעומת מערכות שאינן מבוססות על
זכרון DDR, ושמהירות האפיק שלהן היא 100MHz DDR, יעמוד
על 2-15 אחוז, תלוי באופי היישום. יישומי גרפיקה מקצועיים
(דו מימדית או תלת מימדית) ויישומי עריכת ווידאו הם
המועמדים המועדפים ליהנות מן הטכנולוגיה, כי הם עושים את
השימוש האינטנסיבי ביותר בזכרון. אחריהם, נמצאים
המשחקים, שיפיקו תוספת ביצועים של 5-10 אחוז בממוצע.
אחריהם - נמצאים יישומי אופיס ויישומי אינטרנט קלים
שייהנו בצורה הפחותה ביותר מן הזכרון, והשיפור בביצועים
יעמוד על עד 5 אחוזים.

מערכות אינטל ו-DDR - פתרון חסר הגיון

אינטל לא תומכת רשמית בשילוב טכנולוגיית ה-DDR עם
מעבדיה. הברית שחתמה עם חברת RAMBUS בזמנו לא מאפשרת
זאת, כידוע, ומחייבת אותה להשתמש בזכרון מסוג RDRAM
כטכנולוגיית הזכרון הבלעדית עד סוף 2002. יצרנית המעבדים
וערכות השבבים VIA ניצלה זאת להשתלט על שוק ערכות השבבים
תומכות ה-DDR למעבדי הפנטיום 3 והסלרון ולוחות המבוססים
על ה-Appolo Pro 266, ערכת השבבית תומכת ה-DDR של VIA -
יגיעו לשוק תוך מספר שבועות.
כל הכבוד ל-VIA על המאמצים, אבל הכל הוא חסר טעם., כי
הפנטיום 3 לא יוכל להיעזר בזכרון מהיר כמו ה-DDR-SDRAM.
הסיבות הן גם מחסור בכח עיבודבקרב הפנטיום 3, וגם העובדה
שהאפיק העליון שלו איטי מדי - ומספק רוחב פס של עד 1066
מגה-בייט לשנייה, בעוד שזכרונות DDR-SDRAM זקוקים לפי 1.5
עד שניים מכך. השוואות ביצועים הוכיחו כי הטעם לשלב את
הפנטיום 3 עם זכרון DDR הוא מועט. הביצועים הם לרוב אפילו
נמוכים מאלו של המערכות מבוססות ה-i815 עם PC-133 -
שהוכיחו כי אין שני להן בביצועים או במחיר, והן מהוות את
הפלטפורמה התקנית טובה מהירה בנמצא.

יהיה מעניין לראות כיצד ישתלב, אם אי פעם זה יקרה,
הפנטיום 4 עם זכרון ה-DDR, או מעבד כלשהו המבוסס על ליבת
ה-NetBurst יחד עם ה-DDR-SDRAM. ידוע כי הפנטיום 4 הוא
מעבד התלוי מאד בזכרון. למרות שמבחינה תיאורטית, זכרון
ה-RDRAM הדו ערוצי מספק לפנטיום 4 רוחב פס מאסיבי של
3.2GB לשנייה, זכרון ה-DDR-SDRAM מספק זמני תגובה מהירים
בהרבה (בעוד שהוא מספק רוחב פס של 2.1GB לשנייה). כך שאי
אפשר לחזות איך יתנהג הפנטיום 4 עם זכרון ה-DDR - ומכאן
העניין בשילוב. מעניין לראות האם הפנטיום 4 יוכל להפיק
בעזרת ה-DDR-SDRAM ביצועים טובים יותר מאשר הוא הפיק
עם ה-DRDRAM.

לסיכום - שווה את הכסף?

שלב הסיכום מציע למעשה את העצה - האם לרוץ ולרכוש את
הטכנולוגיה החדשה או לא?
גם לרוכשי האת'לון וגם לרוכשי הפנטיום 3 - בחודשים
הקרובים, התשובה היא לא. אמנם מערכת המצויידות בזכרון
מן הדור החדש לא יאכזבו אתכם מבחינת הביצועים ואין ספק
שתקבלו מערכת מהירה מאד, אך העלות לא משתלמת. זכרו כי
השקעה בלוח תומך DDR יחד עם זכרון חדש היא כבר השקעה
של 1600 ש"ח. כמו כן, אין טעם לשלב את הזכרון עם מעבד
שהוא איטי מ-1GHz. כך עלות המעבד היא 1200 ש"ח לפחות.
סה"כ 2800 ש"ח - הלוח, הזכרון והמעבד. לרוב הקונים זה
ישאיר תקציב מועט לשאר הרכיבים, שזה מצב לא רצוי, היוצר
מערכת מאד לא מאוזנת, או מאוזנת אך יקרה מאד. יחס
המחיר/תמורה של מערבות מבוססות DDR-SDRAM הוא בינתיים
נמוך מאד.


האופציות:

עבור קונים המעוניינים באת'לון, האופציה המתבקשת היא
ללכת על לוחות המבוססים על ערכת השבבים החדשה-ישנה
מבית VIA - ה-KT-133A.
ערכת השבבים החדשה עובדת בתדר אפיק עליון של 133MHz DDR
לעומת 100MHz DDR ב-KT-133, כלומר כעת מספק האפיק
רוחב פס של 2.1GB לשנייה, לעומת 1.6GB. היא משתמשת עדיין
בזכרון PC-133 SDRAM. השיפור היחיד שמציע הצ'יפסט - והוא
מהירות אפיק מוגברת - מראה תוספת ביצועים נהדרים לכל
הרוחב. הביצועים רחוקים מרחק אחוזים בודדיםלכל היותר
ממערכות מבוססות DDR-SDRAM, אך המחיר נמוך בעשרות
אחוזים.

עבור קונים המעוניינים בפנטיום 3 - האופיצה היא עדיין ללכת
על פלטפורמות מבוססות i815/E/EP + PC-133 SDRAM. אין שום
סיבה לרכוש מערכות מבוססות DDR-SDRAM, מהסיבה הנ"ל של
חוסר יעילות ביחס לעלות, ובנוסף הפנטיום 3 לא יכול לנצל
כלל את רוחב הפס הגבוה של הזכרון. יתרה מזאת, שילוב
הפנטיום 3 עם זכרון DDR נופל מן ה-i815 וה-PC-133 גם
בקטיגוריית הביצועים במרבית המקרים. הפנטיום 3 לא זקוק
לזכרון מהיר יותר מה-PC-133. אז חבל על הכסף - וחבל על
הזמן.

טכנולוגיית ה-DDR-SDRAM טומנת בחובה הבטחות ורודות
לעתיד, אך בינתיים, קשה למצוא תמריץ לרכוש מערכות
המצויידות בטכנולוגיה החדשה.
ניתן להגיד שבסופו של דבר, שזה החל מן המחצית השנייה של
השנה, ניתן לצפות כי יתעורר צורך אמיתי ב-DDR-SDRAM
בשוק הביתי. רק אז, היישומים והכותרים החדשים באמת
יזדקקו לו, ולא יוכלו עוד להסתפק בזכרונות הישנים. יש
לצפות שהצורך יתעורר גם כאשר תצא גרסה חדשה לאת'לון
(שם קוד "פאלומינו") בעלת מספר שיפורים ארכיטקטונים,
ואז היא תוכל לנצל טוב יותר את יתרונות הזכרון. יש גם
לצפות כי אז ידחק ה-DDR את ה-PC-133 ממקומו, ויהפוך
לזכרון הסטנדרטי בשוק, וכן מחירו צפוי אז לרדת לרמות
ה-PC-133 של היום. כאשר זה יקרה, אתם יכולים לצפות
למאמר נוסף בנושא!