Mehr Unterstützung für DDR4-SDRAM und Hybrid Memory Cube

Microsoft hat sich dem Hybrid Memory Cube Consortium (HMCC) angeschlossen, dem unter anderem von den DRAM-Produzenten Micron und Samsung gegründeten Industriekonsortium, das einen Standard für spezielle Speicherchip-Stapel erarbeitet. Unter anderem durch Through-Silicon Vias (TSVs) und eine geschickte Energieverwaltung soll ein HMC enorme Datentransferraten bei geringem elektrischem Leistungsbedarf bereitstellen. Auch Intel hatte die Technik bereits demonstriert, gehört aber bisher und ebenso wie AMD nicht dem HMCC an. Hier sind aber die FPGA-Hersteller Altera und Xilinx vertreten und nun eben auch der Spielkonsolen-Hersteller Microsoft. Möglicherweise ist es aber verfrüht, aus der Zusammensetzung der Mitgliederliste Schlüsse über die späteren Einsatzbereiche der 3D-Speicherstapel zu ziehen.

Unterdessen hat nach Samsung und Hynix nun auch Micron Prototypen von DDR4-SDRAM-DIMMs gefertigt und liefert sie an Entwickler. Zurzeit wird spekuliert, dass die Ablösung von DDR3-SDRAM als Mainstream-Hauptspeicher für PCs, Notebooks und Server Ende 2013/Anfang 2014 von einem Intel-Prozessor für Server eingeläutet werden könnte. Dieser dürfte dann zur Haswell-Generation der Intel-Mikroarchitekturen gehören.

Eine finale DDR4-Spezifikation will das Industriegremium JEDEC noch in diesem Jahr herausbringen, Eckpunkte wurden schon im August 2011 veröffentlicht. Ziel ist auch hier die Steigerung von Datentransferraten und Effizienz. Es verdichten sich Hinweise, wonach mit DDR4-SDRAM die Abkehr vom Speicherbus kommt, also eine Punkt-zu-Punkt-(Point-to-Point-)Topologie. Anders gesagt: Pro Speicherkanal ist wegen der hohen Taktfrequenzen nur jeweils ein DIMM vorgesehen (1 DIMM per Channel, 1DPC). Auf typischen Desktop-PC-Mainboards mit vier DIMM-Slots müsste dann jeder davon direkt mit dem Speicher-Controller der CPU verbunden sein, was wegen der höheren Anzahl an Signalleitungen vermutlich neue CPU-Fassungen erforderlich machen würde. Die vermutete LGA1150-Fassung für die 2013 erwarteten Desktop-PC-Versionen der Haswell-Chips dürfte sich dafür nicht eignen und müsste also schon 2014 wieder abgelöst werden.

Alternativ wäre denkbar, dass die Technik bei Desktop-Rechnern noch später erscheint oder dass erste DDR4-taugliche Mainboards bloß zwei DIMM-Slots besitzen – durch Chip-Stacks und 8-GBit-Chips werden bei DDR4 höhere Kapazitäten pro Modul möglich als die bisherigen 8 GByte bei ungepufferten (U)DIMMs aus 4-GBit-Chips.

DDR4 integriert einige Stromspar-Funktionen, die in den Generationen DDR2 und DDR3 noch den Low-Power-Versionen LPDDR2 und LPDDR3 vorbehalten waren, etwa Partial Array Self-Refresh (PASR). Auch SO-DIMMs mit ECC sollen mit DDR4 standardisiert werden, bisher laufen kompakte Speichermodule mit 72 Datensignalleitungen in einer gesonderten Spezifikation. (ciw)