Hledá se náhrada za nedostačující paměťové technologie
14.10.2016, Jan Vítek, aktualita
Celý IT průmysl má problém nejen s operačními paměťmi, který má nyní vyřešit nové společenství firem Gen-Z. Jejich úkol nebude zrovna malý, neboť půjde o náhradu rozhraní pro DRAM a potenciálně jiných za účelem dosažení podstatně rychlejšího přístupu k datům.
Právě propustnost pamětí DRAM se v posledních letech nikam výrazně neposunula a ve skutečnosti se spíše snižuje, a to s ohledem na vývoj procesorů a počtu jejich jader. Nepomohly tomu ani paměti DDR4, však když si porovnáme procesory Core i7-6950X a Core i7-4960X, je to celkem zřejmé. Oba patří do oblasti High End desktopů (HEDT), přičemž první z nich jako moderní 10jádrové CPU využívá DDR4-2400 s propustností 76,8 GB/s a druhý využívá starší DDR3-1866 s 59,7 GB/s, ovšem pouze pro šest jader. Core i7-6950X se tak může těšit z propustnosti o 30 procent vyšší, ale propustnost na jedno fyzické jádro přitom klesla z 9,95 GB/s na 7,68 GB/s.
Problém přetrvává i v případě, kdy překročíme oficiální specifikace Intelu a použijeme nejlepší paměti, které jsou k dispozici. V případě Core i7-4960X to jsou DDR3-3100 s 99,2 GB/s (16,5 GB/s na jádro) a Core i7-6950X může využít až DDR4-4266 se 136,5 GB/s (13,65 GB/s na jádro). Čili i když počet procesorových jader v procesorech v poslední době moc nerostl, technologie DRAM se tomu nedokázaly ani vyrovnat a o mírném zlepšování můžeme mluvit leda v případě normálních desktopových procesorů, ale tam pouze proto, že Intel už dlouhou dobu stagnuje u čtyř fyzických jader a AMD u osmi, které navíc nelze považovat za plnohodnotná.
Sdružení Gen-Z chce přijít s novou generací paměťových rozhraní, která tento problém pomohou řešit, a to s využitím nových typů pamětí, jež můžeme stále zařadit mezi DRAM, a to HBM (High Bandwidth Memory), HMC (Hybrid Memory Cube) nebo Managed DRAM. Pak tu jsou ale také další paměťové technologie jako RRAM (Resistive RAM), zařízení Intel Optane s 3D XPoint, MRAM (Magnetic RAM) a nové typy pamětí NAND s nimiž se počítá také, neboť se plánuje vytvoření zcela nové hierarchie, která naboří i mezi počítači PC zažitou posloupnost cache - RAM - NAND Flash - HDD. Cílem je také zajistit podtatně nižšího zpoždění, a to od té doby, co CPU požádá o data do té doby, co jsou uložena do registrů. Zde ale také záleží na tom, odkud tato data putují.
Už paměti DRAM teoreticky dokáží poskytnout tak pohotový přístup k datům, ale záměrem Gen-Z je vytvořit zcela nový ekosystém a otevřený standard, který umožní dosáhnout latencí pod 100 nanosekund, ale to je zatím velice obecné, neboť bude záležet na tom, jakých typů pamětí se to bude týkat. Právě to je důvod toho, proč se zatím z prezentace Gen-Z nedozvíme nic moc konkrétního krom obecného požadavku na urychlení paměťových operací.
Gen-Z také počítá s tím, jak se zvyšují nároky na kapacitu, neboť moderní systémy potřebují mít rychle k dispozici obrovské množství dat a jde především o oblast Big Data. Využitelná kapacita DRAM na jedno jádro se přitom moc nezměnila a právě zde mohou nastoupit nové typy elektronických pamětí, jako 3D XPoint, jež slibují daleko nižší latence než NAND Flash. Klasické moduly s paměťmi DRAM zase mohou nahradit paměti jako HBM spoléhající se na velice široké rozhraní, ovšem v tomto případě bychom mohli uvažovat spíše o tom, že HBM se vmáčknou mezi procesorovou cache a operační paměť. V dnešní době přeci jen nejsou tyto paměti připraveny poskytnout takové kapacity jako klasické RAM a tak levně.
Do společenství patří řada významných společností, a to AMD, ARM, Broadcom, Cray, Dell, HP, Huawei, Micron, Samsung, SK Hynix a Xylinx, takže tu je podpora ze strany výrobců procesorů, pamětí DRAM i pokročilých (HBM, HMC) a výsledných počítačů a serverů. Uvidíme ale, co na to bude říkat Intel, který aktuálně na serverovém trhu zcela dominuje.
Zdroj: Extremetech
Problém přetrvává i v případě, kdy překročíme oficiální specifikace Intelu a použijeme nejlepší paměti, které jsou k dispozici. V případě Core i7-4960X to jsou DDR3-3100 s 99,2 GB/s (16,5 GB/s na jádro) a Core i7-6950X může využít až DDR4-4266 se 136,5 GB/s (13,65 GB/s na jádro). Čili i když počet procesorových jader v procesorech v poslední době moc nerostl, technologie DRAM se tomu nedokázaly ani vyrovnat a o mírném zlepšování můžeme mluvit leda v případě normálních desktopových procesorů, ale tam pouze proto, že Intel už dlouhou dobu stagnuje u čtyř fyzických jader a AMD u osmi, které navíc nelze považovat za plnohodnotná.
Sdružení Gen-Z chce přijít s novou generací paměťových rozhraní, která tento problém pomohou řešit, a to s využitím nových typů pamětí, jež můžeme stále zařadit mezi DRAM, a to HBM (High Bandwidth Memory), HMC (Hybrid Memory Cube) nebo Managed DRAM. Pak tu jsou ale také další paměťové technologie jako RRAM (Resistive RAM), zařízení Intel Optane s 3D XPoint, MRAM (Magnetic RAM) a nové typy pamětí NAND s nimiž se počítá také, neboť se plánuje vytvoření zcela nové hierarchie, která naboří i mezi počítači PC zažitou posloupnost cache - RAM - NAND Flash - HDD. Cílem je také zajistit podtatně nižšího zpoždění, a to od té doby, co CPU požádá o data do té doby, co jsou uložena do registrů. Zde ale také záleží na tom, odkud tato data putují.
Už paměti DRAM teoreticky dokáží poskytnout tak pohotový přístup k datům, ale záměrem Gen-Z je vytvořit zcela nový ekosystém a otevřený standard, který umožní dosáhnout latencí pod 100 nanosekund, ale to je zatím velice obecné, neboť bude záležet na tom, jakých typů pamětí se to bude týkat. Právě to je důvod toho, proč se zatím z prezentace Gen-Z nedozvíme nic moc konkrétního krom obecného požadavku na urychlení paměťových operací.
Gen-Z také počítá s tím, jak se zvyšují nároky na kapacitu, neboť moderní systémy potřebují mít rychle k dispozici obrovské množství dat a jde především o oblast Big Data. Využitelná kapacita DRAM na jedno jádro se přitom moc nezměnila a právě zde mohou nastoupit nové typy elektronických pamětí, jako 3D XPoint, jež slibují daleko nižší latence než NAND Flash. Klasické moduly s paměťmi DRAM zase mohou nahradit paměti jako HBM spoléhající se na velice široké rozhraní, ovšem v tomto případě bychom mohli uvažovat spíše o tom, že HBM se vmáčknou mezi procesorovou cache a operační paměť. V dnešní době přeci jen nejsou tyto paměti připraveny poskytnout takové kapacity jako klasické RAM a tak levně.
Do společenství patří řada významných společností, a to AMD, ARM, Broadcom, Cray, Dell, HP, Huawei, Micron, Samsung, SK Hynix a Xylinx, takže tu je podpora ze strany výrobců procesorů, pamětí DRAM i pokročilých (HBM, HMC) a výsledných počítačů a serverů. Uvidíme ale, co na to bude říkat Intel, který aktuálně na serverovém trhu zcela dominuje.
Zdroj: Extremetech
