Halvledartillverkarna tävlar just nu om att ta fram allt snabbare dynamiska läs- och skrivminnen. Det är en plats i morgondagens snabba persondatorer som häg-rar. Och med tanke på att Intel bara i år väntas sälja 50 miljoner Pentiumprocessorer är det förståeligt.

Det är framförallt behovet av snabbare arbetsminnen och bättre grafik som driver på utvecklingen av nya DRAM-arkitekturer. I dagsläget är det en arkitektur från det amerikanska företaget Mosys, kallat MDRAM, som leder "snabbhets-ligan".

MDRAM står för multibank DRAM och består av ett antal minnesbankar som oberoende av varandra kan läsa och skriva data samtidigt. Alla minnesbankar är hopkopplade på chipset och använder ett enkelt gränssnitt, likt det i ett synkront DRAM.

Flerbanksminnet har en högsta bandbredd på 660 Mbyte per sekund och är speciellt framtaget för att användas i snabba grafiska tilllämpningar, där minnet annars ofta utgör flaskhalsen.

Mitsubishi har också tagit fram ett dynamiskt minne för avancerade grafiska tillämpningar. Minnet, kallat 3D RAM, är utvecklat i samarbete med Sun Microsystems som använder det i sina Ultra arbetsstationer.

3D RAM är en vidareutveckling av Mitsubishis Cached DRAM och består av fyra oberoende dynamiska minnesbankar om 2,4 Mbit samt en bildpunktsbuffert lagrat i SRAM. Som namnet anger är minnet optimerat för att klara tredimensionella grafiska presentationer och har därför försetts med en aritmetisk logisk enhet (ALU), två videobuffertar och en 256-bitar bred global databuss.



Sex parallella operationer


De många integrerade funktionerna gör att kretsen inte behöver någon extern styrenhet. Samtidigt klarar minnet att utföra sex operationer parallellt. Den senaste 3D-versionen är på 16 Mbit och kan arbeta med klockfrekvensen 100 MHz.

Rambus DRAM (RDRAM) är ytterligare en minnesarkitektur framtagen för grafiska tillämpningar, som även är tänkt att användas som arbetsminne. Ett speciellt gränssnitt gör att minnet klarar datahastigheter på upp till 500 Mbyte per sekund.

Minnet är utvecklat av företaget Rambus, som i sin tur säljer tekniken på licens. I dagsläget stöder flera halvledarföretag tekniken och RDRAM finns att få i 16 Mbit-versioner.

I september förra året presenterade sex minnestillverkare, Hitachi, LG Semicon, NEC, Oki, Samsung och Toshiba, ett samarbete som skall utmynna i ett Rambusminne på 64 Mbit.

Tanken är att minnet skall finnas på marknaden redan nästa år och då förhoppningsvis finna en plats i en dator med processorn Pentium Pro.

Det nya minnet kommer att få en något förändrad arkitektur eftersom dagens Rambusminne bland annat blivit kritiserat för att ha alltför lång fördröjning då en läsning misslyckats.



Oberoende minnesbanker


Den största förändringen är att 64 Mbits-varianten kommer att organiseras i fyra sinsemellan oberoende minnesbankar. Det innebär att en läsmiss i en minnesbank inte påverkar funktionen i de övriga tre. En annan nyhet är att minnet kommer att kunna arbeta med klockfrekvensen 533 MHz. Därmed blir minnet anpassat att arbeta synkront med en extern systemklocka på 66 MHz.

Amerikanska Ramtron var annars först med att ta fram en ny sinnrik metod för att få snabbare DRAM. Minnet, kallat Enhanced DRAM, kom för fyra år och var då främst tänkt att konkurrera med EDO-minnena, som klarar runt 360 Mbyte per sekund, om snabba grafiktillämpningar.

Numera är situationen annorlunda. Dels finns det fler konkurrerande minnen, dels har det visat sig att EDRAM ofta har använts för att ersätta vanliga SRAM. Anledningen är att ett EDRAM består av ett DRAM där man lagt in ett snabbt SRAM på chipset. Åtkomsttiden inom en sida i minnet är därmed 15 ns, medan den är 35 ns för hela minnet.

I dagsläget finns EDRAM i storleken 4 Mbit, men IBM som visat stort intresse för tekniken har utlovat att 16 Mbit-varianter kommer att släppas under detta år.

Anna Wennberg