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DDR-2: ¿la memoria del futuro?
Enviado el 05/01/04 a las 02:00 por Noticias

Agalisa

Mientras Intel y AMD preparan sus nuevas generaciones de CPUs, y organizan su migración desde las 0'13 micras hasta los 90 nanómetros, otros dos cambios de arquitectura aguardan al PC en 2004. Uno es la esperada llegada del bus PCI Express; el otro, el cambio de la memoria de sistema. Y todo apunta a que el próximo año supondrá el inicio de la revolución DDR-2.

De hecho, "evolución" sería una palabra más adecuada. De igual forma que la memoria DDR (Double-data-rate, tasa de datos doble) reemplazó a la SDRAM hace dos años, DDR-2 es el siguiente paso, impulsado por el apoyo de la industria (tanto tecnológico como económico). En vez del clásico "más grande, más rápido, mejor", DDR-2 es más que una simple mejora del actual DDR, pues ofrece una combinación de mayor rendimiento y menor coste, a la vez que intenta eliminar algunos problemas de su antecesora.

Hagamos un poco de memoria: el cambio de SDRAM a DDR consistió en duplicar la tasa de transferencia al enviar datos tanto en el flanco de subida como en el de bajada de cada ciclo de reloj. Esto tuvo como resultado la duplicación de la velocidad efectiva de reloj, con los 133MHz de la SDRAM PC133 convertidos en 266MHz de la DDR266 (también conocida como PC2100 por sus 2'1GB/seg de tasa de transferencia).

DDR-2 cambia la especificación una vez más, a la vez que mantiene la compatibilidad hacia atrás con los comandos DDR (la nueva memoria comparte las mismas ideas y características, a la vez que aumenta la tasa de transferencia).

En vez de los actuales 2 bits por ciclo de reloj, la memoria DDR-2 puede manejar 4 bits por ciclo. Esto significa que, a igual velocidad de núcleo, la DDR-2 ofrece, en teoría, el doble de tasa que la memoria DDR, o el cuádruple que la SDRAM convencional.

DDR-2 además reduce el voltaje de trabajo hasta 1'8V, frente a los 2'5V de los actuales módulos DDR (aunque algunos módulos DDR de gama ultra-alta trabajan a 2'75V para poder ofrecer mayor velocidad). DDR-2 además incorpora algunas características recientes, como terminación integrada de las señales (para mejorar la transmisión de las señales eléctricas a altas velocidades), junto con otros controles de configuración y temporización.

Velocidades de reloj y otros dulces cuentos

Si la DDR hacía algunos juegos de manos para poder ofrecer sus altas tasas, DDR-2 es un maestro de magos en toda regla. Los módulos DDR400 actuales trabajan a una tasa efectiva de 400MHz, transfiriendo datos en ambos flancos de reloj con una velocidad de núcleo de 200MHz. Es un valor atractivo, pero DDR-2/400 duplica la tasa para conseguir el mismo rendimiento teórico aunque trabajando a unos simples 100MHz.

Y decimos "teórico" porque el ofrecer 4 bits por ciclo de reloj suele introducir latencias adicionales; si la memoria DDR-2 transfiere menos de 4 bits de datos por ciclo, se pierde rendimiento. La forma en que esto afecta al rendimiento dependerá de la aplicación, pero en diversas pruebas con tarjetas 3D (únicos dispositivos actuales que incluyen este tipo de memoria) se ha encontrado que el reloj de la memoria DDR-2 ha de ser ajustado a una tasa efectiva ligeramente superior que la de la DDR convencional para conseguir el mismo rendimiento y ocultar las latencias.

A medida que se acercan a los lanzamientos de 2004, los fabricantes de memorias han ido orientando sus producciones hacia el rango DDR-2/400 a DDR-2/800 (trabajando, respectivamente, a 100MHz con 3'2GB/seg y 200MHz con 6'4GB/seg de ancho de banda). Es fácil entender por qué los fabricantes se están subiendo al tren de la DDR-2, pues la transición desde la actual DDR400 (PC3200) hasta la nueva DDR-2/800 les permite ofrecer el doble de ancho de banda sin un incremento excesivo en costes de producción. Esto implica también mayores beneficios, pues la memoria más rápida se venderá, obviamente, a un mayor precio.

Esto resulta bastante irónico, pues la mayor ventaja de la memoria DDR-2 es un menor coste por módulo (la capacidad de reducir la velocidad del núcleo a la vez que se mantiene el rendimiento). Los actuales módulos DDR266 de bajo coste se transformarían en DDR-2/533, mientras que DDR aún más lenta puede ser transformada en DDR-2 para portátiles. Esta duplicación de la tasa de transferencia reduce el énfasis en la actual carrera por mayores velocidades de reloj (pues grandes jugadores y entusiastas del overclocking pagan más por memoria PC3700 o PC4000), y crea en su lugar un ambiente de mayor eficiencia.

Calentando motores, literal y figuradamente

Un problema que sigue afectando a la DDR-2 es el calor. En comparaciones de tarjetas gráficas, módulos DDR y DDR-2 con encapsulado BGA, ajustados a tasas similares, mostraron temperaturas muy diferentes (mientras que la memoria DDR de tarjetas de ATI o Nvidia se mantenía más o menos templada al tacto, la temperatura de los disipadores de las tarjetas con DDR-2 era tan elevada que ni siquiera daban ganas de acercar los dedos).

Esto ha creado un llamado virtual para que la producción de memoria DDR-2 use tecnologías más pequeñas para poder mantenerse viable en el campo de los sistemas de sobremesa. Los actuales módulos DDR-2 de gama alta se fabrican con tecnología de 0'10 micras, con el objetivo de lanzar en breve módulos fabricados con tecnología de 90 nanómetros, o 0'09 micras. La tecnología más pequeña no solo permite menores niveles de temperatura, sino que también ofrece un mayor rendimiento de cada oblea de silicio, lo que reduce aún más los costes.

Por supuesto, las mejoras de fabricación que pueden beneficiar a DDR-2 también son buenas para DDR. Las similitudes en el diseño de los núcleos de DDR y DDR-2 han impulsado un juego de gato y ratón entre ambas tecnologías: los fabricantes de memorias han trabajado duro para conseguir menores tamaños, y, puesto que la DDR-2 no aparecerá tan pronto como se anunciaba hace un año, han trasladado esas mejoras a DDR. Cuando el estándar DDR-2 fue anunciado, el estándar DDR empleaba tecnología de 0'13 micras, pero gracias a la dura competencia, es normal encontrar DDR fabricada con tecnología de 0'10 micras.

Puesto que DDR disipa menos calor que DDR-2, el usar estas ideas "pensadas para DDR-2" ha permitido aumentar la velocidad de DDR, reduciendo la ventaja de mercado de DDR-2 antes incluso de su debut. Una vez más, basta con ver qué compran los entusiastas: los fabricantes de memorias suponían que la DDR-2/533 sería la sucesora natural de la DDR400/PC3200, pero hoy en día tenemos DDR/533 (PC4200) a la venta, con los fans del overclocking comprando DDR550 y DDR566, y ya se habla de que la DDR600 está a la vuelta de la esquina. La tecnología no espera por nadie, y esto es el doble de cierto para la tecnología de memorias.

Soporte de las grandes marcas

Intel fue la primera fabricante de CPUs que acogió la DDR-2: su próximo chipset para Prescott, el Grantsdale, dispondrá de un controlador DDR-2/533 de doble canal, que encajará perfectamente en el nuevo bus a 1066MHz.

Puesto que Grantsdale admitirá un nuevo encapsulado de CPU y una mayor velocidad de bus, es poco probable que Intel añada soporte de DDR-2 en sus actuales chipsets para Pentium 4. Por otro lado, habiendo aprendido una amarga lección con la RDRAM, ofrecerá compatibilidad con DDR en Grantsdale. Esta será una jugada inteligente, pues permitirá a Intel dejar abiertas sus opciones hasta que el mundo de su opinión sobre la DDR-2.

Los PCs portátiles, sin embargo, son un segmento en el que DDR-2 promete importantes beneficios, y por eso todo apunta a que Intel orientará su plataforma Centrino en esa dirección. El menor voltaje (1'8V) y las relativamente menores velocidades del núcleo significan que los módulos DDR-2 pueden producir menor calor y necesitar menos energía de las baterías que la memoria DDR clásica. Los planes actuales son implantar un controlador DDR-2 de canal doble para la memoria de los portátiles.

AMD, cuyos procesadores de 64 bits incorporan el controlador de memoria que Intel deja en el tradicional chipset, se muestra especialmente opaca en lo referente a DDR-2. La empresa ha afirmado que ofrecerá soporte en sus Athlon 64 en el futuro, pero la pregunta importante es cuanto trabajo será necesario a nivel de procesador; DDR-2 es compatible con los comandos de DDR, por que en función de la arquitectura del núcleo del Athlon 64/Opteron, puede ser un trabajo fácil (o difícil) el implementar un controlador DDR-2 integrado. También estaría la posibilidad de desconectar el controlador interno de memoria y usar un chipset secundario para dicha tarea, aunque el beneficio en el rendimiento por usar DDR-2 sería cuestionable.

Fuente: CPU Planet (en inglés).


 
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