Bij computergebruik zijn er veel concepten die worden uitgevonden, maar het duurt jaren voordat ze zijn geïmplementeerd in huishoudelijke hardware. Een van deze concepten is de intelligente RAM of IRAM, wat een van de technologieën zou kunnen zijn die de RAM-geheugens die we in de toekomst zien, beïnvloedt. Als je wilt weten waaruit dit interessante concept bestaat en hoe het werkt, leggen we het je uitgebreid uit.
RAM een van de fundamentele onderdelen van een computer en is net zo belangrijk als de CPU, aangezien zonder RAM de CPU geen programma's kan uitvoeren.
In de afgelopen jaren hebben RAM-geheugenverbeteringen echter niet geleid tot eventuele revolutionaire veranderingen en het is een technologie die volgt op een eentonige evolutie generatie na generatie, een paradigma dat op een gegeven moment een limiet zal bereiken, waarin ze architecten zullen moeten vinden nieuwe oplossingen om de nieuwe knelpunten die zullen ontstaan op te lossen.
De eentonige evolutie van RAM
Bij elke generatie DDR-geheugen, of het nu standaard DDR, GDDR of zelfs LPDDR is, vindt het volgende proces plaats:
- Een nieuw fabricageknooppunt wordt gebruikt voor een nieuwe generatie geheugen.
- De spanning die nodig is op het nieuwe fabricageknooppunt om dezelfde snelheid te bereiken als de vorige generatie, is lager.
- De kloksnelheid wordt verhoogd met het nieuwe knooppunt, waardoor de geheugenbandbreedte toeneemt.
- Een hogere dichtheid wordt gebruikt om de geheugencapaciteit te vergroten.
Dit proces is al meerdere generaties ononderbroken, het probleem is dat bij elk nieuw fabricageknooppunt dat op de markt verschijnt, de snelheid die wordt verkregen ten opzichte van het vorige knooppunt steeds lager wordt, waardoor de enorme kloof tussen de processor en het RAM-geheugen groter wordt. blijft jaar na jaar groeien op een steeds progressievere manier.
Smart RAM, een processor in het geheugen
Het concept van IRAM is om een geïntegreerde processor in elk van de RAM-geheugenchips te plaatsen, dit zou geen volledige CPU zijn, maar het zou dienen om bepaalde bewerkingen die in het RAM-geheugen worden uitgevoerd te versnellen, dankzij het feit dat genoemde processor is in het eigen geheugen. En het zal dit doen door veel minder energie te verbruiken vanwege de kleinere afstand tot de communicatieroutes.
Een mogelijke toepassing? Stel dat we de inhoud van de ene geheugenbank naar de andere willen kopiëren, in huidige processors wordt deze kopie van gegevens door de processor uitgevoerd met behulp van het ondersteunende RAM zelf. Vanwege de afstand tussen de CPU en RAM, zal de CPU die taak met een veel langzamere snelheid uitvoeren dan de processor in RAM.
Dat moet u onthouden we hebben het niet over een CPU , aangezien het een programma niet opeenvolgend zou uitvoeren alsof het een processor was, maar de instructies die het uitvoert, worden geselecteerd door de processor (CPU, GPU, etc.) die is aangesloten op de RAM smart.
Hoe zou Smart RAM worden gebruikt?
Wanneer een CPU met RAM communiceert, geeft hij het geheugenadres aan waar de gegevens waartoe hij toegang wil zich bevinden, of het nu gaat om lezen of schrijven, om dit te doen hebben zowel de RAM als de processor twee verzamelingen pinnen om mee te communiceren. elkaar.
- Adresseringspinnen : Dat verwijst naar een specifieke geheugenbank
- Datapinnen: Die verzenden de gegevens van en naar de geheugenbanken.
Bij toegang tot het RAM: eerst geeft de CPU het adres aan en vervolgens de gegevens.
Voor intelligent RAM, een reeks extra pinnen wordt toegevoegd, die worden gebruikt om te kiezen welke instructie de interne processor zal uitvoeren in RAM met de gegevens erin. Het aantal instructies dat het ondersteunt, is het kwadraat van de pinnen die zijn toegewezen voor instructie, als er bijvoorbeeld 8 pinnen zijn toegewezen, is het aantal instructies 256.
Hogere processorprestaties dankzij slim RAM
Door de aard van RAM moet elke processor, ongeacht zijn architectuur, wachten tot het RAM reageert wanneer een instructie een verzoek om gegevens heeft gedaan, omdat de "afstand" tussen de processors en het RAM groter wordt, er zijn bepaalde instructies die minder vorderen en minder generatie na generatie, dus het zal het punt bereiken waarop de meeste instructies langzamer zullen zijn in de nieuwe architecturen.
Met intelligente herinneringen zal dit niet gebeuren, de De CPU kan doorgaan met het uitvoeren van instructies zonder te hoeven wachten, omdat het alleen hoeft te wachten tot het intelligente RAM-geheugen de gegevens op de databus van de CPU plaatst. In het geval van een instructie die een waarde in RAM manipuleert, hoeft u niet te wachten om het werk te doen, u hoeft alleen de slimme RAM te vertellen om die gegevens naar een bepaalde bank te schrijven en ze te vergeten.
Wat het bijdraagt, is een versnelling in alle instructies die afhankelijk zijn van de snelheid van het geheugen in verschillende soorten processors, aangezien de interne processor in RAM minder gegevens nodig heeft om naar de gegevens te zoeken en deze te wijzigen of naar de CPU te sturen dan de CPU zelf. PROCESSOR.
Verschillende toepassingen van slimme RAM
Er zijn verschillende toepassingen voor Smart RAM.
- In multimedia, decoders van beeldformaten zoals JPEG, muziekformaten zoals MP3,
- Met betrekking tot gegevenscryptografie kunnen we de slimme RAM-processor de gegevens in RAM laten coderen en decoderen met behulp van cryptografische algoritmen, dit is essentieel voor markten waar gegevensprivacy erg belangrijk is.
- Het kan worden gebruikt om met hoge snelheid informatie in een database te zoeken en te manipuleren.
- In-memory garbage collector, iedereen die in Java heeft geprogrammeerd, zal de voordelen hiervan begrijpen.
De hamvraag is: wanneer wordt de intelligente RAM-applicatie onmisbaar in onze computers? Op het moment dat het snelheidsverschil tussen RAM en processors de evolutie van de prestaties van de laatste beïnvloedt.