Waarom geen SRAM als werkgeheugen

[TXC]

Ik weet dat er in de basis 2 soorten geheugen zijn:
- DRAM: moet continue gerefreshed worden omdat de condensatoren lekken
- SRAM werkt dmv transitoren die geswitches worden net als een CPU

Volgens mij wordt SRAM gebruikt voor de CPU cache L1 en L2 waarbij hoe dichter het RAM bij de CPU zit hoe duurder het type gebruikte RAM is (en hoe sneller). Maar ik vraag me af waarom er geen SRAM als werkgeheugen te krijgen is. SRAM zal dan een stuk duurder zijn, maar ook een stuk sneller. Stel dat 128MB SRAM € 500 zou kosten (geen idee of dat realistisch is) en dat is werkelijk veel sneller dan DRAM, dan zouden er volgens mij genoeg mensen zijn die dat er wel voor willen betalen.

Bijkomend voordeel wat ik bedenk is dat bijvoorbeeld Windows nog in het RAM staat als de computer uit is dus de opstarttijd zal ook een stuk korter zijn.

Zie ik dit verkeerd?

[Verwijderd]

Of een andere vraag: waarom gebruiken ze geen DRAM (goedkoper) als vervanging voor hd. (in combinatie met een batterijtje dan voor stroomtoevoer)

[TXC]

Verwijderd schreef op vrijdag 19 augustus 2005 @ 16:39:
Of een andere vraag: waarom gebruiken ze geen DRAM (goedkoper) als vervanging voor hd. (in combinatie met een batterijtje dan voor stroomtoevoer)

Hmm dit riekt naar topickaperij

Ik denk dat dat vooral is omdat door de omvang van de dataopslag geheugen niet zo geschikt is hiervoor (250 gb geheugen )

[Verwijderd]

om weer terug te komen op de eerste vraag: kosten?

[Luxx]

Verwijderd schreef op vrijdag 19 augustus 2005 @ 17:10:
om weer terug te komen op de eerste vraag: kosten?

helemaal waar, het maken van een groot SRAM geheugen is véél duurder dan van een evengroot DRAM....
In de toekomst, als DRAM niet meer voldoende sneller wil zie ik nog wel een situatie ontstaan met 2 levels RAM (net als meerdere cachelevels), Je krijgt dan een relatief klein maar snel SRAM, en een groter DRAM. In feite niks anders dan een RAMdrive achtige oplossing natuurlijk. Tenzij er voor die tijd een totaal nieuwe techniek wordt bedacht natuurlijk

[ Voor 8% gewijzigd door Luxx op 19-08-2005 17:18 ]

[Twynn]

TXC schreef op vrijdag 19 augustus 2005 @ 16:36:
Ik weet dat er in de basis 2 soorten geheugen zijn:
- DRAM: moet continue gerefreshed worden omdat de condensatoren lekken
- SRAM werkt dmv transitoren die geswitches worden net als een CPU

DRAM werkt ook met transistoren, in combinatie met condensatoren. (een transistor om een bit-status te bepalen, 0 of 1, en een condensator om die transistor op spanning te houden. Bij sram hem je flipflop schakelingen, dus meerdere transistoren per bit).

Bijkomend voordeel wat ik bedenk is dat bijvoorbeeld Windows nog in het RAM staat als de computer uit is dus de opstarttijd zal ook een stuk korter zijn.

Als de spanning van sram wegvalt, dan is dit geheugen net zo leeg als dram. Als je gebruik gaat maken van mram (magnetisch) dan blijft de status wel onthouden

Maargoed, het zal vooral een kostenverhaaltje zijn, in combinatie met chipoppervlak. Bekijk maar eens een keer hoeveel procent van een processorchip gevuld is met cache-geheugen. Zet daar het huidige geheugengebruik tegenover en je zult zien dat je veel oppervlak nodig

Verwijderd schreef op vrijdag 19 augustus 2005 @ 16:39:
Of een andere vraag: waarom gebruiken ze geen DRAM (goedkoper) als vervanging voor hd. (in combinatie met een batterijtje dan voor stroomtoevoer)

Zoiets bedoel je : nieuws: Gigabyte iRAM SATA-ramdisk doorgemeten

[Wildfire]

Dat RAM is gewoon ranzig duur... niet voor niets blijft het in consumenten processoren beperkt tot 0.5 of 1 megabyte per CPU...

[djexplo]

De huidige data structure is:
Hardeschijf
SDRAM
L1/L2 SRAM (Cache)
Registers

Deze structure is zo opgebouw dat al 80% van de benodigde data zich op de juiste plek bevind.
Oftewel gaat je CPU rekenen dan bevind in 80% van de gevallen de data zich al in de registers, in 20% van de gevallen moet terug gevallen worden op de cache die in 80% van de gevallen dan wel de data bevat, zoniet wordt teruggegrepen op het sdram geheugen en daarna op de hardeschijf.

Oftewel het is niet nuttig om SDRAM te vervangen door het duurdere maar snellere SRAM aangezien maar bij 4% van de instructies, de data helemaal uit het SDRAM geheugen moet worden gehaald.

[Verwijderd]

TXC schreef op vrijdag 19 augustus 2005 @ 16:36:
Stel dat 128MB SRAM € 500 zou kosten (geen idee of dat realistisch is) en dat is werkelijk veel sneller dan DRAM, dan zouden er volgens mij genoeg mensen zijn die dat er wel voor willen betalen.

Bijkomend voordeel wat ik bedenk is dat bijvoorbeeld Windows nog in het RAM staat als de computer uit is dus de opstarttijd zal ook een stuk korter zijn.

Zie ik dit verkeerd?

Ja, 2x. Ten eerste staat Windows niet meer in het RAM als je het afsluit. Tijdens Standby wordt de sessie wél naar het RAM geschreven, waardoor je dus ook binnen enkele seconden weer verder kunt.

Ten tweede, ik weet niet waarom jij denkt dat er 'genoeg' mensen zijn die 500 euro gaan betalen voor 128MB... Voor 500 euro kan je 2GB DDR RAM halen (een keer €200), en houdt je nog geld zat over voor een high end videokaart ofzo.
Kijk er zijn vast mensen die het zullen kopen, het soort mensen dat koste wat kost het snelste in huis wil hebben. Maar dat zijn er niet 'genoeg'. De doorsnee tweaker heeft waarschijnlijk geen bergen geld in zijn achtertuin liggen en zal voor 128MB echt geen €500,- overhebben. Realiseer je even dat 128MB DDR geheugen momenteel een keer 15 à 20 euro kost. Dat SRAM van je zou dus om de prijs te rechtvaardigen zo'n 25x sneller moeten zijn. Nogmaals, ook al is dat het geval ga ik persoonlijk geen 500 euro uitgeven aan werkgeheugen. Voor diezelfde 500 euro kocht ik een moederbord, cpu, 1GB DDR ram, videokaart en een muis.

[ Voor 3% gewijzigd door Verwijderd op 19-08-2005 17:48 ]

[TheBorg]

Het is gewoon veel te duur. Bovendien is het DDR RAM van nu even snel en 1000x goedkoper dan het SRAM uit het 386 tijdperk.

[Verwijderd]

TheBorg schreef op vrijdag 19 augustus 2005 @ 18:04:
Het is gewoon veel te duur. Bovendien is het DDR RAM van nu even snel en 1000x goedkoper dan het SRAM uit het 386 tijdperk.

Maar het SRAM dat nu voor cachegeheugens wordt gebruikt is weer nóg veel sneller dan huidig DDR(2/3/...) RAM.

Maar om meer ontopic te blijven, niet alleen is het marketingtechnisch onaantrekkelijk en duur om te produceren, maar ook nog eens maakt de geheugensnelheid niet in zijn eentje de snelheid van een PC uit. Bovendien is het opstarten van Windows bijvoorbeeld een taak waar de gemiddelde desktop-pc misschien 0,25 % van de tijd die hij dagelijks aanstaat mee bezig is, dus om daar nou honderden euro's aan te gaan uitgeven? Denk dat de gemiddelde onderneming dan liever een extra koffieautomaat neerzet

[ Voor 42% gewijzigd door Verwijderd op 19-08-2005 18:08 ]

[dion_b]

TheBorg schreef op vrijdag 19 augustus 2005 @ 18:04:
Het is gewoon veel te duur. Bovendien is het DDR RAM van nu even snel en 1000x goedkoper dan het SRAM uit het 386 tijdperk.

Dat is dan weer een compleet non-argument

De rest van het systeem eromheen is namelijk ook veel sneller en veel goedkoper, je moet het vergelijken met SRAM nu. Die is gewoon door oppervlak zo duur - de dichtheden die je op een bepaald proces kunt behalen zijn gewoon te laag om het commercieel interessant te maken. Bovendien zou je dan de bottleneck maar verplaatsen naar de interconnects - hoe krijg je die RAM gevuld?

[rapture]

Vrij eenvoudig antwoord op je vraag:
Om DRAM te maken heb je maar 1 transistor (en de condensator spaart men uit door de condensatoreffect van transistors te misbruiken, dat effect valt snel weg, dus regelmatig refreshen) nodig en om SRAM te maken heb je minstens 6 transistors nodig. En we willen allemaal grote geheugenlatjes in onze computers, ofwel 1024MB DRAM-latjes ofwel 128MB SRAM-latjes, dan is de keuze snel gemaakt.

[ Voor 45% gewijzigd door rapture op 19-08-2005 18:41 ]

[TheBorg]

dion_b schreef op vrijdag 19 augustus 2005 @ 18:09:
Dat is dan weer een compleet non-argument

Ofwel er zal relatief gezien geen prijsdaling zijn t.o.v. DRAM.

[The__Virus]

En ik denk ooit nooit dat de processor het trekt. Sowieso moet de FSB of welke link dan ook naar de processor enorm worden versneld en zal ook de nodige warmte ontstaan, die allemaal weer afgevoerd moet worden (en warmte geeft nu al behoorlijke problemen). Dan moet er ook een sterkere voeding in de systemen komen, om alles maar van stroom te voorzien. Verder heb je aan 128MB dat 25x zo snel is als tegenwoordig, dus helemaal niets. Want ga jij Win XP daar maar eens mee installeren. Hij gaat misschien net door met installeren, maar het opstarten zal alsnog een eeuwigheid duren, omdat het niet volledig in het geheugen kan worden gelaten (dus constant swappen). En dan wil je nog eens BF2 gaan spelen...

[Verwijderd]

een ander probleem is de warmteontwikkeling, die veel hoger ligt bij sram...

[Fuzzillogic]

TheBorg schreef op vrijdag 19 augustus 2005 @ 18:04:
Het is gewoon veel te duur. Bovendien is het DDR RAM van nu even snel en 1000x goedkoper dan het SRAM uit het 386 tijdperk.

Dat is niet helemaal waar. Ik ben geen kenner, maar DRAM van nu heeft nog steeds een latentie van zo'n 40ns-60ns. Het lvl2 cache dat op het moederbord van mijn P60 zat (SRAM) had een latentie van 20ns. Dat zal in het (late) 386-tijdperk niet veel hoger geweest zijn gok ik.

Het huidig DRAM presteert dan ook nog steeds relatief belabberd als je echt van willekeurige adressen data gaat opvragen. Bursts daarenetegen gaat wel snel.

Voor een SRAM-cel zijn 2 transistors nodig, voor een DRAM-cel slechts 1. De verschillen mbt energiegebruik/warmte weet ik niet.

Maar zoals gezegd heeft het vervangen van al het DRAM door SRAM te weinig voordeel tov het nadeel. Maar ook servers e.d. gebruiken DRAM, het zal heus wel de betere oplossing zijn

[McKaamos]

Luxx schreef op vrijdag 19 augustus 2005 @ 17:17:
[...]

helemaal waar, het maken van een groot SRAM geheugen is véél duurder dan van een evengroot DRAM....
In de toekomst, als DRAM niet meer voldoende sneller wil zie ik nog wel een situatie ontstaan met 2 levels RAM (net als meerdere cachelevels), Je krijgt dan een relatief klein maar snel SRAM, en een groter DRAM. In feite niks anders dan een RAMdrive achtige oplossing natuurlijk. Tenzij er voor die tijd een totaal nieuwe techniek wordt bedacht natuurlijk

dat bestaat al, namelijk FB-RAM (FastBuffer RAM. een kleine snelle SRAM buffer en dan DRAM er achter voor de eigenlijke opslag.)

[rapture]

Het huidig DRAM presteert dan ook nog steeds relatief belabberd als je echt van willekeurige adressen data gaat opvragen. Bursts daarenetegen gaat wel snel.

Hoge snelheid is pas zinnig als de latencies laag genoeg zijn.

Als je bv 50ns moet wachten voordat een stuk ram wakker is, dan laat je ff data doorsturen in 10ns tijd => totaal 60ns nodig om de gevraagde data te krijgen. Als je het ram 2x zo snel maakt, dan wordt de data in 5ns doorgestuurd => totaal 55ns (beperkte winst).

Random data opvragen is nogal traag en het bursten gaat sneller. Als je 3 databrokjes achter elkaar nodig hebt, na 50ns is het ram wakker en er volgen 3 burstjes van 10ns, dus totaal kost het 80ns. Terwijl zonder bursten 3 * (50 + 10) => 180ns.

Caches zitten erg dicht bij de cores, dus de cores kan direct caches wakker schudden, dan wil je ook dat het lekker snel de gevraagde data doorsturen. In de caches zitten de "critical loops" van programma's, bv een first person shooter zal daar code laten draaien om de bewegingen van de speler te volgen,... Dat beetje code wordt enorm hard gebruikt door de software en als dit traag draait, dan zal alles van je applicatie traag draaien.

Ram ligt wat verder, hier is de snelheid ietsje minder belangrijk door de latencies, maar de grootte is belangrijker, want we willen niet graag dat er geswapt word.

[ Voor 5% gewijzigd door rapture op 19-08-2005 18:44 ]