V mnoha článcích jsme vám řekli, že existuje nerovnováha mezi rychlostí RAM a procesor. To znamená, že mezi oběma komponentami vašeho PC existuje jasné úzké hrdlo. Mnozí si však položili otázku, která se může zdát banální nebo jednoduchá: nelze rychleji vytvořit vzpomínky? Napájení lze provést, ale klíčové je, že RAM a teplota se pokazí.
Pokud chcete rychlou odpověď na to, proč pro naše PC nevyrábějí rychlejší paměti RAM, musíme především upřesnit, že tím myslíme rychlost přenosu dat. Což implikuje zvýšení taktu, na kterém pracují, a zároveň i napětí. To zvyšuje spotřebu energie a protože ve známém vesmíru neexistuje žádný materiál se 100% účinností, který by mohl přenášet elektrické signály, aniž by je zkresloval, pak máme to, že se uvolňuje teplo. Hlavním problémem paměti RAM je tedy její teplota a tedy přebytečné teplo.
Proč se nevyrábí rychlejší RAM?
Na trhu je mnoho typů RAM, jak pro procesor, tak pro grafickou kartu. I když obecně máme dva typy paměťových buněk. První je paměť SRAM, která se používá v procesorech, a tedy v registrech a mezipaměti. Druhá je DRAM , který se používá v různých typech pamětí mimo procesor jako např DDR, LPDDR, HBM, GDDR atd. Všechny ukládají každý bit paměti ve stejné struktuře, kterou tvoří tranzistor a kondenzátor .
Problém je v tom, že jak zvyšujeme teplotu, tím je pravděpodobnější, že se struktura zvýší ztratit elektrický náboj v něm uložený a s ním i informace . Je tedy dosaženo bodu, kdy jej nelze udržet a jeho hlavní funkce je ztracena . Protože procesor potřebuje tuto paměť ke své funkci a spouštění programů, přehřívání této paměti se stává problémem.
Teplotní limit RAM pro to je obecně 85 °C, a dokonce i některé moduly jsou navrženy pro provoz při nižších rychlostech. Protože DRAM vyžaduje neustálé obnovování, pokud teplota paměti RAM vzroste, musí být obnovování častější. Paradox? Taková operace ještě více zahřívá RAM. Takže výsledek je nakonec stejný. Pro zajímavost, 5 % obvodů RAM neslouží k ukládání nebo přenosu dat, ale k prevenci ztráty dat.
SRAM jako RAM místo DRAM?
Na druhou stranu SRAM tento problém nemá, protože se nemusí obnovovat , ale protože potřebuje více tranzistorů na bit, nemůže poskytnout tolik úložné kapacity. To je důvod, proč nevidíme SRAM jako systémovou RAM a nevidíme vysokorychlostní DRAM jako mezipaměť. V druhém případě by nemohl běžet na rychlosti procesoru a byl by výkonnostním úzkým hrdlem. Navíc důvod proč AMD se rozhodl, že V-Cache bude SRAM a ne DRAM je právě proto problém s teplotou .
Je tedy pravda, že bychom se mohli dočkat paměťových čipů SRAM, zjistili bychom, že například 2 GB paměti SRAM by nás stály asi 8 GB paměti DRAM. S přihlédnutím k tomu, jak špatně jsou aplikace optimalizovány z hlediska množství využité paměti. Na druhou stranu by komunikační rozhraní nespotřebovávala méně, ale dokonce více a tím by se podstatně zvýšila spotřeba energie.
Problém s teplotou RAM se v budoucnu zhorší
Dalším existujícím bodem je skutečnost, že řešením celého odvětví bylo šlápnout na akcelerátor a zvýšit průměrnou spotřebu každého z počítačů. Uprostřed světa, ve kterém je veškerá činnost různých vedoucích pracovníků po celém světě zaměřena na snižování uhlíkové stopy, je logické, že dříve nebo později různí výrobci narazí na zeď předpisů a omezení v tento bod. Něco, co berou v úvahu dlouhodobě, ale ne krátkodobě a ne střednědobě.
Paměť RAM v současnosti „netěží“ z případného nárůstu spotřeby. Už jsme se ale dočkali občasného modelu, který je zatím kuriozitou, s aktivním chlazením a tedy i ventilátorem. Nelze zapomenout ani na to, že jakmile bude standard CXL standardizován, je možné, že se paměťových modulů dočkáme nikoli v podobě modulů DIMM, ale v rozhraních PCI Express a následně jako karty s jejich chlazením. S pozdravem a odtud doufáme, že se to nikdy nestane.
Ačkoli, a na závěr, bude to obrovská výzva v budoucích vzpomínkách s větší kapacitou. Tak jako vzdálenost mezi tranzistory se zmenšuje tím, že je zmenší problémy tepelného tonutí se zvyšují . Teplota v RAM tedy není problém jen z hlediska její rychlosti, ale i co se týče ukládání dat. Z tohoto důvodu již nějakou dobu skoky v kapacitě nejsou jako před několika lety.
