ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية

ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة Rambus DRAM ( RDRAM )، وخلفاؤها ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة Rambus DRAM ( CRDRAM ) وذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المباشرة Rambus DRAM ( DRDRAM )، هي أنواع من ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة (SDRAM) التي طورتها Rambus من تسعينيات القرن العشرين وحتى أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. تم استبدال الجيل الثالث من ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة Rambus DRAM، DRDRAM، بـ XDR DRAM . تم تطوير ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية Rambus لتطبيقات النطاق الترددي العالي ووضعتها Rambus كبديل لأنواع مختلفة من الذواكر المعاصرة، مثل SDRAM. ذاكرة RDRAM عبارة عن ناقل ذاكرة تسلسلي .

كان من المتوقع في البداية أن تصبح DRDRAM هي المعيار في ذاكرة الكمبيوتر الشخصي ، وخاصة بعد أن وافقت شركة Intel على ترخيص تقنية Rambus لاستخدامها مع شرائحها المستقبلية. علاوة على ذلك، كان من المتوقع أن تصبح DRDRAM معيارًا لذاكرة الرسومات . ومع ذلك، انخرطت RDRAM في حرب معايير مع تقنية بديلة - DDR SDRAM - وخسرت بسرعة على أساس السعر، وفي وقت لاحق، الأداء. بحلول عام 2003 تقريبًا، لم تعد DRDRAM مدعومة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية الجديدة.

ظهرت أول لوحات أم للكمبيوتر الشخصي مع دعم RDRAM في أواخر عام 1999، بعد تأخيرين كبيرين. كانت RDRAM مثيرة للجدل أثناء استخدامها على نطاق واسع من قبل شركة Intel بسبب رسوم الترخيص العالية والتكلفة العالية وكونها معيارًا خاصًا ومزايا الأداء المنخفضة مقابل التكلفة المتزايدة. شاركت RDRAM و DDR SDRAM في حرب معايير. عملت PC-800 RDRAM بتردد 400 ميجاهرتز وقدمت 1600 ميجابايت / ثانية من عرض النطاق الترددي عبر ناقل 16 بت. تم تعبئتها كعامل شكل RIMM ( وحدة ذاكرة رامبوس المضمنة) 184 دبوسًا ، على غرار DIMM (وحدة ذاكرة مزدوجة مضمنة). يتم نقل البيانات على كل من الحواف الصاعدة والهابطة لإشارة الساعة، وهي تقنية تُعرف باسم DDR . للتأكيد على مزايا تقنية DDR، تم تسويق هذا النوع من ذاكرة الوصول العشوائي بسرعات ضعف معدل الساعة الفعلي، أي أن معيار رامبوس 400 ميجاهرتز سُمي PC-800. كان هذا أسرع بشكل ملحوظ من المعيار السابق، PC-133 SDRAM ، الذي كان يعمل بسرعة 133 ميجاهرتز ويقدم 1066 ميجابايت/ثانية من النطاق الترددي عبر ناقل 64 بت باستخدام عامل شكل DIMM مكون من 168 دبوسًا .   

علاوة على ذلك، إذا كانت اللوحة الرئيسية تحتوي على نظام ذاكرة ثنائي أو رباعي القنوات ، فيجب ترقية جميع قنوات الذاكرة في وقت واحد. توفر وحدات 16 بت قناة واحدة من الذاكرة، بينما توفر وحدات 32 بت قناتين. لذلك، يجب إضافة أو إزالة وحدات RIMM في اللوحة الرئيسية ثنائية القناة التي تقبل وحدات 16 بت في أزواج. يمكن إضافة أو إزالة وحدات RIMM واحدة في اللوحة الرئيسية ثنائية القناة التي تقبل وحدات 32 بت أيضًا. لاحظ أن وحدات 32 بت الأحدث تحتوي على 232 دبوسًا مقارنة بوحدات 16 بت الأقدم ذات 184 دبوسًا. ^[1]

تعيين	عرض الحافلة (بت)	القنوات	معدل الساعة (ميجا هرتز)	التردد المعلن (ميجا هرتز)	النطاق الترددي (ميجابايت/ثانية)
كمبيوتر شخصي 600	16	أعزب	266	600	1066
كمبيوتر شخصي 700	16	أعزب	355	711	1420
كمبيوتر شخصي 800	16	أعزب	400	800	1600
كمبيوتر رقم 1066 (RIMM 2100)	16	أعزب	533	1066	2133
كمبيوتر شخصي 1200 (RIMM 2400)	16	أعزب	600	1200	2400
كمبيوتر شخصي 800 (RIMM 3200)	32 (16×2)	مزدوج	400	800	3200
كمبيوتر رقم 1066 (RIMM 4200)	32 (16×2)	مزدوج	533	1066	4200
كمبيوتر شخصي 1200 (RIMM 4800)	32 (16×2)	مزدوج	600	1200	4800
كمبيوتر شخصي 1600 (RIMM 6400)	32 (16×2)	مزدوج	800	1600	6400

لقد فرض تصميم العديد من وحدات التحكم في الذاكرة الشائعة من إنتاج شركة رامبوس تركيب وحدات الذاكرة في مجموعات من وحدتين. ويجب ملء أي فتحات ذاكرة مفتوحة متبقية بوحدات CRIMMs. ولا توفر هذه الوحدات ذاكرة إضافية ولا تعمل إلا على نشر الإشارة إلى المقاومات الطرفية على اللوحة الأم بدلاً من توفير نهاية مسدودة، حيث تنعكس الإشارات. وتبدو وحدات CRIMMs مشابهة فعليًا لوحدات RIMMs العادية، باستثناء أنها تفتقر إلى الدوائر المتكاملة (وموزعات الحرارة الخاصة بها).

وبالمقارنة بالمعايير المعاصرة الأخرى، أظهرت رامبوس زيادة في زمن الوصول، وناتج الحرارة، وتعقيد التصنيع، والتكلفة. وبسبب الدوائر الكهربائية الأكثر تعقيدًا للواجهة وزيادة عدد بنوك الذاكرة، كان حجم شريحة ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية أكبر من حجم شرائح ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المعاصرة، مما أدى إلى علاوة سعرية تتراوح بين 10% و20% عند كثافة 16 ميجابت (إضافة عقوبة بنحو 5% عند 64 ميجابت). ^[2] لاحظ أن أكثر كثافات ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية شيوعًا هي 128 ميجابت و256 ميجابت.

تعمل ذاكرة PC-800 RDRAM بزمن انتقال يبلغ 45  نانوثانية ، وهو أكثر من زمن انتقال أنواع SDRAM الأخرى في ذلك الوقت. كما تنتج شرائح ذاكرة RDRAM حرارة أكبر بكثير من شرائح SDRAM، مما يستلزم وجود موزعات حرارة على جميع أجهزة RIMM. تتضمن ذاكرة RDRAM دوائر إضافية (مثل أجهزة فك تعدد الإرسال) على كل شريحة، مما يزيد من تعقيد التصنيع مقارنة بذاكرة SDRAM. كانت ذاكرة RDRAM أيضًا أغلى بأربع مرات من ذاكرة PC-133 SDRAM بسبب مزيج من تكاليف التصنيع الأعلى ورسوم الترخيص المرتفعة. ^{[ بحاجة لمصدر ]} تعمل ذاكرة PC-2100 DDR SDRAM ، التي تم طرحها في عام 2000، بمعدل ساعة يبلغ 133 ميجاهرتز وتوفر 2100 ميجابايت/ثانية عبر ناقل 64 بت باستخدام عامل شكل DIMM مكون من 184 سنًا.

مع طرح شرائح Intel 840 (Pentium III) و Intel 850 (Pentium 4) وIntel 860 (Pentium 4 Xeon)، أضافت Intel دعمًا لذاكرة PC-800 RDRAM ثنائية القناة، مما أدى إلى مضاعفة النطاق الترددي إلى 3200 ميجابايت/ثانية من خلال زيادة عرض الناقل إلى 32 بت. تبع ذلك في عام 2002 شريحة Intel 850E، التي قدمت ذاكرة PC-1066 RDRAM، مما أدى إلى زيادة النطاق الترددي الكلي ثنائي القناة إلى 4200 ميجابايت/ثانية. في عام 2002، أصدرت Intel شريحة E7205 Granite Bay، التي قدمت دعم DDR ثنائي القناة (لنطاق ترددي إجمالي يبلغ 4200 ميجابايت/ثانية) بزمن انتقال أقل قليلاً من RDRAM المنافسة. تطابق نطاق تردد Granite Bay مع نطاق تردد شريحة i850E باستخدام PC-1066 DRDRAM بزمن انتقال أقل بكثير.

لتحقيق معدل تردد RDRAM البالغ 800 ميجا هرتز، تعمل وحدة الذاكرة على ناقل 16 بت بدلاً من ناقل 64 بت في SDRAM DIMM المعاصرة. في وقت إطلاق Intel 820، كانت بعض وحدات RDRAM تعمل بسرعات أقل من 800 ميجا هرتز.

أظهرت اختبارات المقارنة المعيارية التي أجريت في عامي 1998 و1999 أن معظم التطبيقات اليومية تعمل بشكل أبطأ قليلاً مع RDRAM. في عام 1999، أدت الاختبارات المعيارية التي قارنت شرائح Intel 840 وIntel 820 RDRAM مع شريحة Intel 440BX SDRAM إلى استنتاج مفاده أن زيادة الأداء في RDRAM لم تبرر تكلفتها مقارنة بـ SDRAM، باستثناء الاستخدام في محطات العمل. في عام 2001، أشارت الاختبارات المعيارية إلى أن وحدات DDR266 SDRAM أحادية القناة يمكن أن تتطابق بشكل وثيق مع RDRAM ثنائية القناة 800 ميجا هرتز في التطبيقات اليومية. ^[3]

في نوفمبر 1996، دخلت شركة رامبوس في عقد تطوير وترخيص مع شركة إنتل. ^[4] وأعلنت شركة إنتل أنها ستدعم واجهة ذاكرة رامبوس فقط لمعالجاتها الدقيقة ^[5] وحصلت على حقوق شراء مليون سهم من أسهم رامبوس بسعر 10 دولارات للسهم. ^[6]

كإستراتيجية انتقالية، خططت شركة إنتل لدعم وحدات ذاكرة SDRAM PC-100 على شرائح إنتل 82x المستقبلية باستخدام Memory Translation Hub (MTH). ^[7] في عام 2000، استدعت شركة إنتل اللوحة الأم Intel 820، والتي تضمنت MTH، بسبب حدوث حالات تعليق وإعادة تشغيل تلقائية بسبب ضوضاء التبديل المتزامنة . ^[8] ومنذ ذلك الحين، لا تحتوي أي لوحات أم إنتاجية من Intel 820 على MTH.

في عام 2000، بدأت شركة إنتل في دعم ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية من خلال تجميع صناديق البيع بالتجزئة من معالجات Pentium 4 مع اثنين من وحدات ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية. ^[9] بدأت شركة إنتل في التخلص التدريجي من هذه الإعانات في عام 2001. ^[10]

في عام 2003، قدمت شركة إنتل شرائح 865 و875 مع دعم ذاكرة DDR SDRAM ثنائية القناة، والتي تم تسويقها كبدائل متطورة لشريحة 850. علاوة على ذلك، لم تتضمن خارطة طريق الذاكرة المستقبلية ذاكرة RDRAM. ^[11]

تم استخدام ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية من رامبوس في جهازين لألعاب الفيديو، بدءًا من عام 1996 مع نينتندو 64. استخدمت وحدة تحكم نينتندو ذاكرة وصول عشوائي ديناميكية بسعة 4  ميجا بايت تعمل بسرعة 500 ميجا هرتز على ناقل 9 بت، مما يوفر نطاق ترددي يبلغ 500 ميجا بايت/ثانية. سمحت ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية لجهاز نينتندو 64 بتجهيزه بكمية كبيرة من نطاق ترددي للذاكرة مع الحفاظ على تكلفة أقل بسبب بساطة التصميم. سمحت ناقل RDRAM الضيق لمصممي لوحات الدوائر باستخدام تقنيات تصميم أبسط لتقليل التكلفة. ومع ذلك، لم تكن الذاكرة مرغوبة بسبب زمن انتقالها العشوائي العالي. في جهاز نينتندو 64، يتم تبريد وحدات ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية بواسطة مجموعة موزع حرارة سلبي. ^[12] كما تضمنت نينتندو أيضًا توفيرًا لترقية ذاكرة النظام باستخدام ملحق Expansion Pak ، مما يسمح بتعزيز بعض الألعاب إما برسومات محسنة أو دقة أعلى أو زيادة معدل الإطارات. يتم تضمين وحدة Jumper Pak وهمية مع وحدة التحكم بسبب الخصائص التصميمية المذكورة أعلاه لـ RDRAM.

تم تجهيز جهاز Sony PlayStation 2 بذاكرة RDRAM سعة 32 ميجابايت وتم تنفيذ تكوين ثنائي القناة مما أدى إلى توفير نطاق ترددي يبلغ 3200 ميجابايت/ثانية.

تم استخدام RDRAM في أنظمة معالجة الضوء الرقمي (DLP) الخاصة بشركة Texas Instruments . ^[13]

نفذت شركة Cirrus Logic دعم RDRAM في شريحة الرسوميات Laguna الخاصة بها ، مع عضوين من العائلة: 5462 ثنائية الأبعاد فقط و5464، وهي شريحة ثنائية الأبعاد مع تسريع ثلاثي الأبعاد. كلاهما يحتوي على 2 ميجا بايت من الذاكرة ومنفذ PCI. تحتوي Cirrus Logic GD5465 على ذاكرة Rambus ممتدة 4 ميجا بايت ودعم ذاكرة ثنائية القناة وتستخدم منفذ AGP أسرع. ^[14] قدمت RDRAM تجربة مستخدم أسرع من تقنيات DRAM المنافسة بنطاقها الترددي العالي. تم استخدام الرقائق في سلسلة Creative Graphics Blaster MA3xx، من بين أمور أخرى.

• قائمة نطاقات النطاق الترددي للأجهزة
• SLDRAM ، معيار مفتوح بديل

• RDRAM على موقع Rambus
• مرجع حيث يمكن العثور على معلومات حول RDRAM ثنائية القناة في PS2
• كيفية تثبيت ذاكرة RAMBUS
• دليل مصور لتثبيت RDRAM