Dalla DRAM alla SDRAM

Uno dei principali componenti degli odierni dispositivi, dal PC allo smartphone, dalla console agli SSD, è la RAM che si è evoluta lungo un arco di decenni senza mai essere soppiantata. Ripercorriamone la storia.

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a cura di Tom's Hardware

Per la DRAM l'inizio della fine arrivò nel 1993, quando Samsung presentò le SDRAM (Syncronous Dynamic RAM) KM48SL2000.

La prima differenza riguardava la logica di funzionamento: detto in parole semplici, la DRAM operava in modalità asincrona e rispondeva immediatamente agli input ricevuti, ma non poteva eseguire un comando fino a che non era stato completato il precedente; al contrario, la SDRAM operava in modalità sincrona rispetto ai segnali di clock ma, grazie alla presenza di una pipeline (coda di comandi), era in grado di accettare un nuovo comando prima che fosse completato il precedente.

Tuttavia la differenza che decretò il (breve) successo delle SDRAM consisteva nella loro capacità di attivare contemporaneamente diversi blocchi di memoria all'interno del medesimo chip. In questo modo, mentre si stavano leggendo i dati da un certo blocco, un secondo poteva prepararsi per la lettura successiva così da riempire il bus a disposizione e, in definitiva, aumentare le prestazioni.

sdram
Un banco di SDRAM da 512 MB prodotto da Micron

Insieme al passaggio da DRAM a SDRAM vi fu anche quello da moduli SIMM a moduli DIMM (Dual In-Line Memory Modules). Come già accennato prima, a livello fisico la differenza stava nei contatti elettrici che, nei moduli DIMM, erano posti sui due lati del modulo ed erano indipendenti, mentre a livello logico il bus passò da 32 a 64 bit.

Infine, dall'Intel Pentium in poi i processori iniziarono ad essere dotati di un bus di memoria a 64 bit quindi per il loro funzionamento richiedevano la presenza di almeno due moduli SIMM dotati di un bus da 32 bit ognuno. Quindi l'arrivo dei moduli DIMM e del loro data path a 64 bit contribuì ulteriormente al pensionamento della DRAM e dei moduli SIMM.

Sfortunatamente per loro, le SDRAM ebbero vita breve perché le RAM DDR stavano già bussando alla porta. Tuttavia, prima di congedarle definitivamente, diamo uno sguardo ai principali dati tecnici:

Lunghezza dei moduli 133,35 mm
Altezza dei moduli 38-43 mm
Pin 168
Bus 64 bit
Clock 66-100-133 MHz (PC66-PC100-PC133)
Bandwidth 533-800-1066 MB/s
Capacità dei singoli chip 8-32 MB
Capacità complessiva 32-64-96-128-192-256-512 MB
Tensione operativa 3,3V

DRDRAM e le altre RAM scomparse

Contemporaneamente alle DRAM ed alle SDRAM furono sviluppati molti altri tipi di memorie volatili. Nella categoria "avrebbero potuto essere ma non sono state" annoveriamo le Extendend Data Out RAM (EDO RAM), le Burts Extended Data Out RAM (BEDO RAM) e anche le Rambus Direct RAM.

Vi assicuro che potete dimenticarvi immediatamente di queste sigle perché non vi serviranno mai, tuttavia le Rambus Direct RAM meritano un piccolo approfondimento.

DRDRAM

Mentre la vita delle SDRAM volgeva al tramonto, Intel sorprese tutti accordandosi con Rambus, società tuttora esistente, per acquisire la licenza d'uso delle sue RAM. Si trattava di un'evoluzione delle SDRAM che, nonostante un bus notevolmente ridotto (16-32 bit), garantiva un elevato bandwidth grazie ad una frequenza più elevata della SDRAM nonché alla capacità di trasferire i dati sia quando il segnale saliva (da 0 a 1) sia quando scendeva (da 1 a 0). Questo mix di caratteristiche permetteva alle RDRAM di fornire un bandwidth massimo teorico di 6.400 MB/s ovvero circa sei volte quello offerto dalle migliori SDRAM.

Immagino che qualcuno si stia chiedendo il motivo per cui oggi questo prodigio della tecnica sia finito nel dimenticatoio visti gli enormi vantaggi. In effetti ci sono delle ragioni, anche piuttosto valide, per le quali le RDRAM non divennero mai uno standard.

In primo luogo, l'azienda che le aveva sviluppate, Rambus, pretendeva il pagamento di royalties dagli altri produttori. Inoltre, si trattava di uno standard proprietario che, in quanto tale, avrebbe posto l'industria dei semiconduttori in una posizione d'inferiorità. Infine, già da qualche anno erano stati definiti gli standard delle DDR (Double Data Rate) SDRAM che, di fatto, integravano quella che era la vera innovazione delle RDRAM.

RDRAM nintendo

Tuttavia le RDRAM non sparirono del tutto e molti di noi hanno avuto almeno un dispositivo che le usava. In questo caso è stata l'industria videoludica a dare una speranza alle RDRAM in quanto colmavano almeno in parte la loro fame di bandwidth. Per questo le Rambus Direct RAM trovarono posto nel Nintendo 64 (4 MB @ 500MHz con un bus di 9 bit e un bandwidth di 500 MB/s) e nella Playstation 2 (32 MB in configurazione dual channel capaci di garantire ben 3.200 MB/s di banda).

La console di Sony fu comunque il canto del cigno delle RDRAM che alla fine sparirono dal mercato schiacciate dalle DDR RAM e dalle GDDR per quanto riguarda l'ambito grafico.