Около двух лет назад на рынке памяти происходила война стандартов. Память стандарта SDRAM практически исчерпала свой потенциал, наращивание ее частоты для улучшения производительности было технологически невозможным. В то же время новые вычислительные платформы, как настольные, так и серверные, мобильные и встраиваемые, требовали повышения пропускной способности памяти.

Поэтому производители микросхем вместе с разработчиками чипсетов искали новые, более перспективные варианты реализации памяти. Рынок выбрал память DDR. Используя те же технологии производства и принципы работы, эта память обеспечивала двукратное увеличение скорости обмена данными при сохранении других характеристик.

В то время мало кто обратил серьезное внимание на предложение небольшой компании американской Kentron, специализирующейся на разработке и производстве модулей памяти для серверов и рабочих станций. Идея состояла в том, чтобы удвоить скорость обмена данными между памятью и системой за счет поочередной работы двух банков памяти. Речь идет не о методе чередования банков (Interleaving), хорошо известном и успешно применяемом во многих системах. Тот метод предусматривает доступ к одному банку во время активации или закрытия другого. Он дает выигрыш по задержкам, но не по пропускной способности. Технология компании Kentron, получившая название “Quad-Band Memory” (QBM), позволяет параллельно выполнять циклы обмена данными сразу двумя массивами памяти.

Реализуется это следующим способом. Специальный модуль памяти дополнительно оснащается высокоскоростными коммутаторами (8 штук) и тактовым генератором. С помощью последнего тактовые импульсы, подаваемые на второй банк, сдвигаются на полтакта относительно импульсов, подаваемых на первый банк. Это позволяет коммутатору собирать данные как из первого, так и из второго банка памяти, считывая их за две половины одного такта. В систему данные выдаются вдвое быстрее, чем работает каждый из банков памяти, в результате чего достигается необходимое увеличение скорости (см. схему).

Кроме увеличения пропускной способности памяти, технология QBM имеет ряд других преимуществ. Во-первых, применение даже дешевых микросхем DDR266 позволяет получить высокие результаты, сравнимые с результатами «оверклокерской» памяти DDR533. Причем микросхемы DDR266 работают с меньшими задержками, чем DDR333 и DDR400, что дает улучшение латентности. Во-вторых, использование дополнительного буфера, которым по сути и является коммутатор, улучшает нагрузочную способность линий, а значит, увеличивает максимальный поддерживаемый материнской платой объем памяти. В-третьих, память QBM обратно совместима с обычной памятью DDR, так как для ее поддержки требуется только подключить к чипсету по две линии каждого слота DIMM, не используемых при работе обычных модулей памяти.

И тем не менее, технология QBM до сих пор не нашла применения в реальных продуктах. На то есть веские причины, и самая главная из них – необходимость усложнения (и удорожания) модуля памяти. Только один высокоскоростной коммутатор QBM10R производства STMicro стоит около $1. Добавьте сюда еще стоимость тактового генератора (специального, а не серийного) – вот и получается, что модуль памяти QBM будет стоить дороже обычного модуля DDR более высокой емкости. Более того, Kentron сразу не удалось наладить производство модулей QBM из-за того, что была обнаружена серьезная проблема, связанная с нестабильной работой памяти. В ходе исследований выяснилось, что «виноват» был коммутатор, в момент включения выводящий накопленный паразитный заряд на шину и тем самым «сбивающий» сигнал. На поиск этой нетипичной проблемы было потеряно время, к тому же пришлось искать другого поставщика коммутаторов.

Вторая причина, препятствующая внедрению QBM – необходимость поддержки со стороны чипсета и материнской платы. Как было сказано выше, на каждый слот DIMM необходимо отвести по две дополнительные линии для управления коммутаторами. Также чипсет должен удваивать частоту шины, по которым пересылаются и принимаются данные, по сравнению с частотой передачи адресов и управляющих сигналов. Да, первоначально все производители чипсетов рассматривали возможность включения поддержки QBM. Но большинство, в том числе Intel, от нее отказались в пользу технологии двухканального доступа, дающего то же самое преимущество, но без необходимости усложнять модули памяти. И только VIA Technologies поддержала Kentron: поддержка технологии QBM значится в спецификациях чипсета PT880, предназначенного для систем на базе процессоров Pentium 4. К сожалению, производители материнских плат пока только рассматривают возможность поддержки QBM; из них только Microstar подключилась к работе организации “QBM Alliance”, продвигающей новую технологию на рынок.

Осознавая, что ситуация складывается не в ее пользу, компания Kentron решила в короткие сроки доработать свою технологию, чтобы ликвидировать ее недостатки, в первую очередь – необходимость поддержки со стороны чипсета. Новая технология QBM-II предусматривает не только использование чипов памяти DDR-II, но и полную независимость от чипсета. Новые коммутаторы и тактовые генераторы будут автономно генерировать все необходимые сигналы. Ожидается, что первые модули памяти QBM2-800 должны появиться в середине 2005 года, одновременно с DDR2-533. К тому времени они будут сертифицированы специально созданным комитетом организации JEDEC и получат статус стандартных. Они будут совместимы с DDR2, обеспечивая при этом более высокую пропускную способность, чем любая другая передовая технология.

Компания Kentron имеет шанс изменить ситуацию на рынке памяти, но для этого компании нужно склонить на свою сторону слишком многих – производителей памяти и материнских плат, сборщиков ПК, системных интеграторов, дистрибьюторов. Пока этот процесс идет медленно, поэтому перспективная технология QBM может так и не дойти до пользователей.