컴퓨팅 솔루션

DDR3를 넘어서다: 메인 메모리 로드맵의 발전

차세대 메인스트림 컴퓨팅 응용 프로그램에서의 향상된 최종 사용자 환경 및 성능 제고에 대한 요구가 나날이 높아지고 있습니다. 멀티 코어 컴퓨팅, 가상화 및 프로세서가 통합되는 경향으로 인해 업계는 현재의 DDR3 1600MHz 메모리 솔루션의 소비 전력과 동일하거나 그보다 낮은 전력으로 최고 3200Mbps까지 데이터 전송 속도를 높일 수 있는 차세대 메인 메모리 솔루션을 원하고 있습니다. 성능을 향상시키는 동시에 소비 전력을 낮춰야 하는 이 상반된 두 가지 요구 사항은 향후의 메모리 시스템 설계자가 해결해야 할 난제입니다.

게다가 차세대 메모리 솔루션은 액세스 효율과 용량에 있어서 난관을 경험하게 될 것입니다. 데이터 전송 속도가 증가할수록 액세스 효율과 용량이 떨어지기 때문입니다. 시스템의 용량을 확대하는 가장 일반적인 방법은 메모리 모듈을 업그레이드하는 것입니다. 단, 높은 데이터 전송 속도에서는 신호 무결성이 떨어지기 때문에 DDR3 메모리 채널에서 지원되는 모듈의 수도 감소합니다. 이는 상당히 심각한 문제로 1333MHz의 데이터 전송 속도에서는 대부분의 DDR3 메모리 채널이 단 한 개의 모듈만을 지원할 수 있게 됩니다. 이러한 이유로 DDR3 메모리 시스템은 거의 모든 서버, 워크스테이션 및 고급 PC에는 적합하지 않습니다. 데이터 전송 속도가 올라갈수록 메모리 액세스 세분화에도 문제가 발생하는데 이는 인터페이스 속도와 코어 액세스 속도 간에 차이가 생기기 때문입니다. 이로 인해 향후의 멀티 코어 및 그래픽 컴퓨팅 응용 프로그램에서 코어 프리페치와 차선의 전송 크기가 커지게 됩니다.

모듈 스레딩과 같은 Rambus의 혁신 기술은 DDR3 이상의 메모리 시스템에 필요한 성능을 제공할 수 있습니다.

위와 같은 문제들을 해결하기 위해 Rambus는 차세대 컴퓨팅 응용 프로그램의 메모리 시스템 요구 사항을 충족할 수 있도록 단일 종단 신호 전달 기술을 향상하는 일련의 혁신 기술을 발표했습니다. Rambus의 솔루션은 FlexPhase™ 회로, FlexClocking™ 및 동적 Point-to-Point 기술 등 기존의 혁신 기술 및 설계와 NGC(Near Ground Signaling) 및 모듈 스레딩을 위해 새롭게 도입된 혁신 기술을 바탕으로 구축됩니다. 라이센싱이 가능한 이러한 혁신 기술을 조합하여 사용하면 현재의 DDR3 솔루션에 비해 두 배 빠른 데이터 전송 속도와 50% 향상된 액세스 효율, 40%의 전력 소비 절감 효과를 갖춘 메인 메모리 시스템을 실현할 수 있습니다.

XDR™ 메모리를 통한 HPC(고성능 컴퓨팅)의 성능 강화

멀티 코어 처리 기술은 컴퓨팅 성능 개선을 위해 클록 주파수를 조정해야만 하는 기존의 제약을 극복하였습니다. 하나의 프로세서에서 두 개 이상의 코어를 사용하므로 성능이 향상되는 동시에 작업 단위당 전력 소비가 절감됩니다. 이러한 효율성의 향상은 부하 분산, 보안, 바이러스 방지, 벡터 처리 등의 여러 작업을 별도의 코어에서 동시에 실행함으로써 달성됩니다. 따라서 PC, 워크스테이션, 노트북 및 서버에서 효율적인 처리 기능을 활용하여 다중 스트림 HD 미디어 압축 및 디코딩, 유지 관리, 바이러스 방지 작업 등을 백그라운드에서 실행하면서 포그라운드 응용 프로그램 및 그래픽 처리를 동시에 실행할 수 있습니다.

멀티 코어 작업의 이점을 실현하기 위해서는 메모리 대역폭을 늘려야 합니다. 프로세서 전력에 맞게 대역폭이 확장되지 않으면 코어의 메모리가 고갈되고 성능이 저하됩니다. 또한 향후 메모리 대역폭 요구사항도 급격하게 증가합니다. 예를 들어, 세 개 이상의 포그라운드 응용 프로그램이 6.4GB/s에서 실행되고, 그래픽 처리와 벡터 처리가 각각 25.6GB/s와 25.6GB/s에서 수행되며, 여기에 미디어 디코딩/인코딩, 보안 및 바이러스 방지 기능까지 필요한 경우 PC 대역폭 요구사항은 100GB/s를 초과할 수 있습니다.

Rambus XDR™ 메모리 아키텍처는 현재와 미래의 멀티 코어 프로세서에 대한 대역폭 요구사항을 만족할 수 있도록 최적화되어 있습니다. 현재 양산 중인 XDR DRAM에서는 이미 16GB/s의 단일 장치 대역폭을 제공할 수 있으므로, 모두 16개의 XDR을 포함하는 XDIMM 한 개만으로 총 128GB/s의 메모리 대역폭을 제공할 수 있습니다. 또한 XDR 아키텍처에는 XDR2 DRAM을 통해 48GB/s 이상의 장치 대역폭을 지원할 수 있는 로드맵이 갖추어져 있습니다. XDR 메모리는 FlexPhase™ 회로 기술과 같은 Rambus 혁신 기술을 사용하여 차등 신호 전달, 향상된 전력 효율 및 간편한 보드 설계를 통해 신호 무결성을 개선할 수 있는 부가적인 이점을 제공합니다. 멀티 코어 기술은 한 단계 진화된 컴퓨팅 기술입니다. 설계자는 XDR 메모리 아키텍처를 사용하여 멀티 코어 프로세서의 기능을 획기적으로 확장할 수 있습니다.