為何說「SRAM下一步是生是死?」因為SRAM除用在高速網通設備外,最大宗的應用是處理器內的快取記憶體。然2007年1月AMD向瑞士ISi(Innovative Silicon Inc.)取得Z-RAM技術的授權,Z-RAM是一種密度比DRAM高、速度比DRAM快的記憶體,但先決條件必須在已使用矽絕緣(SOI)製程的晶片上才能使用,而AMD的CPU幾乎都已使用SOI製程,但併自ATI的相關晶片(GPU)則因代工業者為TSMC,因此還未使用SOI。所以AMD向ISi取得Z-RAM技術必是用於CPU內,且很大的可能是做為快取記憶體,如果此事成真,未來用的快取記憶體就是Z-RAM而非SRAM。
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即便Z-RAM無法比SRAM快,但Z-RAM密度比DRAM高,速度也比DRAM快,一旦做為快取記憶體則可「以量取勝」,用較高的容量來增加快取命中率以彌補存取效能,更何況ISi方面宣稱Z-RAM效能近似於6T SRAM,因此未來取代SRAM的機會大增,一旦Z-RAM成功取代SRAM,SRAM就幾無可立足的應用,等於宣告死亡,同EPROM或其他作古記憶體般,純為書上的一頁。
更重要的是,Z-RAM的記憶位元、記憶格(Cell)僅1T(1個電晶體),比SRAM的4T、6T(4、6個電晶體)省電路空間,同時也省功耗用電,甚至也比DRAM還省,因為DRAM的記憶格為1T1C(1個電晶體+1個電容),而Z-RAM原理上與DRAM一樣是1T1C,但1C部分用的是電晶體與SOI絕緣層間的電容效應,所以真正的電容就省了。
如此看來SRAM似乎沒未來了,然偏偏2007年7月IBM宣佈發展出時脈達6GHz的SRAM,使SRAM最重要的效能價值再度領先各記憶體,如此CPU內的快取記憶體有可能持續以SRAM為首選,而非Z-RAM。
事實上這個宣佈算晚,因為在此之前,使用新的65nm製程(之前使用90nm)的Cell處理器,其快取部分就已使用這項技術,因而擁有6GHz的超高速表現,此消息於2007年2月的ISSCC盛會中透露。
6GHz不僅代表高速、高效能,也代表IBM的超強工藝技術,目前僅IBM的POWER6處理器能突破4GHz魔障,而Cell內的6GHz SRAM算是第二個,此同樣出自IBM之手。
不過,為了達到6GHz的高速也付出大代價:每個記憶格所耗用的電晶體數從過去的4T、6T增至8T,即是8個電晶體才能記憶1個位元,如此電路面積、功耗必然增加。
進一步的,現有CPU內的快取記憶體多是用6T SRAM(6T比4T快),未來將有2種走向可能,一是換成Z-RAM,如此速度相近,容量可增6倍,功耗可省6倍;另一是升級成8T SRAM,如此速度可倍增,從3GHz~4GHz間增至6GHz,但容量得減25%,或容量不減改選擇功耗增25%,到底那個合算?恐得要仔細權衡捨取了!
最後最令人疑惑的:AMD的CPU所使用的SOI技術主要來自於IBM,而AMD為何未跟進Cell的作法:採行更高速的6GHz SRAM。而是向ISi授權Z-RAM,關於此只能假設未來AMD會在效能取向的CPU上用6GHz SRAM,而在低功耗取向的CPU上用Z-RAM,此假設是否成立有待時間驗證。