Pourquoi la température de la RAM est le plus gros goulot d'étranglement

Au cours de nombreux articles nous vous avons dit qu'il y a un déséquilibre entre la vitesse du RAM et le processeur. Cela signifie qu'il existe un goulot d'étranglement clair entre les deux composants de votre PC. Cependant, beaucoup se seront posé une question qui peut sembler banale ou simple : ne peut-on pas plus rapide se faire des souvenirs ? L'alimentation peut être effectuée, mais la clé est que la RAM et la température vont mal.

Si vous voulez savoir rapidement pourquoi ils ne créent pas de mémoires RAM plus rapides pour notre PC, nous devons tout d'abord préciser que nous entendons par là la vitesse à laquelle les données sont transmises. Ce qui implique d'augmenter la vitesse d'horloge à laquelle ils fonctionnent et en même temps la tension. Cela augmente la consommation d'énergie et parce qu'il n'y a aucun matériau dans l'univers connu avec une efficacité de 100%, et qui peut transmettre des signaux électriques sans les déformer, alors ce que nous avons, c'est que de la chaleur est libérée. Ainsi, le principal problème de la RAM est sa température et, par conséquent, l'excès de chaleur.

Pourquoi la température de la RAM est le plus gros goulot d'étranglement

Pourquoi ne fabrique-t-on pas de RAM plus rapides ?

Il existe de nombreux types de RAM sur le marché, tant pour le processeur que pour la carte graphique. Bien qu'en général nous ayons deux types de cellules mémoire. Le premier est la mémoire SRAM qui est utilisée dans les processeurs et, par conséquent, dans les registres et les mémoires cache. La seconde est DRAM , qui est utilisé dans différents types de mémoire externe au processeur tels que DDR, LPDDR, HBM, GDDR, etc. Ils stockent tous chaque bit de mémoire dans la même structure, composée de un transistor et un condensateur .

SRAM DRAM

Le problème est que plus nous élevons la température, plus il est probable que la structure perdre la charge électrique qui y est stockée et avec elle l'information . Ainsi, le point est atteint où il ne peut pas être retenu et sa fonction principale est perdue . Étant donné que le processeur a besoin de cette mémoire pour fonctionner et exécuter des programmes, la surchauffe de cette mémoire devient un problème.

La limite de température RAM pour cela est de 85 °C en règle générale, et même certains modules sont conçus pour fonctionner à des vitesses inférieures. Étant donné que la DRAM nécessite des rafraîchissements constants, si la température de la RAM augmente, les rafraîchissements doivent être plus fréquents. Le paradoxe? Une telle opération encore plus de chaleur dans la RAM. Donc au final le résultat est le même. Curieusement, 5% des circuits de la RAM ne sont pas utilisés pour stocker ou transmettre des données, mais pour éviter la perte de données.

SRAM comme RAM au lieu de DRAM ?

SRAM, d'autre part, n'a pas ce problème, puisqu'il n'a pas besoin d'être rafraîchi , mais comme il a besoin de plus de transistors par bit, il ne peut pas fournir autant de capacité de stockage. C'est pourquoi nous ne voyons pas la SRAM comme RAM système et nous ne voyons pas la DRAM haute vitesse comme cache. Dans le second cas, il ne pourrait pas fonctionner à la vitesse du processeur et constituerait un goulot d'étranglement pour les performances. De plus, la raison pour laquelle AMD a choisi que le V-Cache soit SRAM et non DRAM, c'est justement parce que du problème de la température .

Ainsi, s'il est vrai que nous pourrions voir des puces de mémoire SRAM, nous constaterions que, par exemple, 2 Go de mémoire SRAM nous coûteraient environ 8 Go de mémoire DRAM. En tenant compte du peu d'optimisation des applications en termes de quantité de mémoire utilisée. En revanche, les interfaces de communication ne consommeraient pas moins, mais encore plus et, par conséquent, cela augmenterait sensiblement la consommation d'énergie.

Le problème de température de la RAM va s'aggraver à l'avenir

L'autre point existant est le fait que la solution de l'industrie dans son ensemble a été d'appuyer sur l'accélérateur et d'augmenter la consommation moyenne de chacun des ordinateurs. Au milieu d'un monde où toute l'action des différents dirigeants du monde est de réduire l'empreinte carbone, eh bien, la logique est que tôt ou tard les différents fabricants vont se heurter à un mur de réglementations et de restrictions dans ce point. Quelque chose qu'ils prennent en compte à long terme, mais pas à court et pas à moyen terme.

Planta Energética Carbone

Pour l'instant, la mémoire RAM n'a pas « profité » des hausses de consommation pertinentes. Cependant, nous avons déjà vu le modèle occasionnel, qui reste une curiosité, avec un refroidissement actif et donc utilisant des ventilateurs. N'oublions pas non plus qu'une fois la norme CXL normalisée, il est possible que nous voyions des modules mémoire non pas sous la forme de modules DIMM, mais dans des interfaces PCI Express et par conséquent sous forme de cartes avec leur refroidissement. Sincèrement et d'ici nous espérons que cela n'arrivera jamais.

Bien que, et pour finir, ce sera un énorme défi dans les mémoires futures avec une plus grande capacité. Comme la distance entre les transistors diminue en les réduisant , les problèmes de noyade thermique augmentent . Ainsi, la température dans la RAM n'est pas seulement un problème en termes de vitesse, mais également lorsqu'il s'agit de stocker des données. Ainsi, depuis quelques temps, les sauts de capacité ne sont plus comme il y a quelques années.