Memory Tarihi

Bugünkü yazımızda memory tarihinden ve son yıllarda meydana gelen dönüşümlerden bahsedeceğiz.

Memory diyince SDRAM, DDR,RDIMM,UDIMM,LRDIMM bir sürü tanım ortaya çıkar, bu memory tiplerini açıklamadan önce bu isimleri kim belirliyor bunun cevabını verelim.

1960’lı yıllarda Intel Company ve Advanced Micro Device ile başlayan bugün , Google, Apple, Nvidia gibi bilgisayar sektöründeki 300 şirketin dahil olduğu JEDEC konsoryumunun görevi memory teknolojilerindeki standartları belirlemektir. Yani her çıkan memory tipi jedec tarafından onaylanır ve standart haline getirilir.

Yarıiletkenlerin/Memory’lerin kısaca kilometre taşlarına bakacak olursak,

1960’lar
– ilk Fairchiled yarı iletkenlerin ticari satışları yapılmaya başlandı.
– Intel’in kurucularından Gorden More günümüzdede uygulanan “Moore Yasası”nı ortaya attı. Buna göre 18-24 ayda bir entegreye konumlandırılacak transistör sayısı 2 katına çıkartılabilir. Intel günümüzde de bu yasaya bağlı kalarak 2 yılda bir yeni bir işlemci teknolojisini tanıtmaktadır.

1970’ler
– Intel ilk ticari DRAM’ı piyasaya sürdü.
– Intel, bir Japon şirketi olan Busicom Corp. için Busicom hesap makinesine güç sağlayan ilk mikroişlemci olan 4004’ü piyasaya sürdü. 2.300 transistör ve saat hızı 400 kHz idi.
– Paul Allen ve Bill Gates Microsoft’u buldu.
– Yarı iletken endüstrisi 10 milyar doları aştı. Motorola, 16 bitlik mikroişlemciyi tanıttı.

1980’ler
– JEDEC, Bugün elektronik cihazların arkasında gördüğümüz, Elektrostatik Hassas Cihazlar için EIA471, Sembol ve Etiketi yayınladı. Bu etiket, cihazlarda elektrostatik hasarı önlemek için yarı iletken cihazların kullanımı için dünya çapında yaygın olarak kullanılmaktadır.
– Intel DRAM pazarından çıktı
– IBM PC’ler piyasaya çıktı

1990’lar
– Intel, 3.1 milyon transistör kullanan ve saniyede 90 milyona kadar işlem yapan Pentium’u tanıttı.
– Yarı iletken satışları yıllık 100 milyar doları aştı
– ABD, dünya çapında chip satışlarında Japonya’yı geride bıraktı.

2000’ler
– 2000 yılında 200Milyar Doları aşan yarıiletken pazarı 2001 yılında %30dan fazla düşerek 139Milyar dolara geriledi, 2004 yılında yeniden yükselişe başladı
– Çin ve Hindistan gibi gelişmekte olan ülkeler giderek daha fazla teknoloji talep ettikçe, uluslararası standartlar her zamankinden daha önemli hale geldi. Zaten çipler için üçüncü büyük pazar olan Çin, 2003 yılında yarı iletkenler için dünyanın en hızlı büyüyen pazarıydı. JEDEC, Çin şirketleri ile ilişkiler kurarak Çin’in kuruluşun uluslararası standardizasyon çabalarına dahil edilmesini sağladı. Mayıs 2008’de JEDEC Pekin’de bir ofis açtı.

2010’lar
– 2010 yılına kadar, yarı iletken gelirleri Büyük Durgunluğun etkilerinden kurtulmaya başlamış ve 2014 yılına kadar yaklaşık 336 milyar dolarlık rekor bir seviyeye ulaşmışlardır.
– Bu arada, bulut sağlayıcıları sunucu çiftliklerini genişletmeye devam ettiler ve birçoğu kendi sürücülerini (SSD) içeren sunucularını tasarlamaya başladılar. JEDEC bu sürücüler için standartlar geliştirdi ve Google ve Apple dahil olmak üzere bu sunucuları kullanan şirketler kuruluşa katıldı.
– JEDEC JESD220-2 Universal Flash Storage (UFS) Card standardını yayınladı

2019 Yılı
– DDR5 geliştirme çalışmalarında büyük adımlar atıldı
– NAND Flash tarafında yeni standartlar yayınlandı
– Intel yıkıcı bir devrim olan Optane Memory teknolojisini duyurdu

SDRAM – DDR SDRAM

Kişisel bilgisayarların çoğalması ile 1997 yılında duyurulan SDRAM’da veri aktarımı sinyalin sadece yükselen kenarını kullanıyorken, 2000 yılında duyurulan DDR RAM’de ise hem yükselen hemde düşen kenarını kullanır. Aralarındaki temel fark iki katına çıkarılmış veri transfer hızıdır.

Örneğin; PC133 SDRAM 133Mhz çalışıyorken PC133 DDR ise 133*2 = 266Mhz hızında çalışır.
133 Mhz ile ne kadarlık bir veri transfer olur ? 133*8 = 1064Mb/s olarak hesaplayabiliriz

Şu anda güncel olarak SDRAM yok ancak memory tipini nasıl ayrıştırabiliriz ? SDRAM’de 2 çentik DDR’de ise tek çentik bulunur

DDR ile birlikte yapılan veri aktarım tarafındaki devrim ile memory gelişimi DDR yani Double Data Rate tarafında devam etti.
2019 yılında duyurulan Intel Cascade Lake işlemciler ile birlite piyasaya DDR4 2933Mhz memoryler çıktı.

RDIMM – LRDIMM

Intel’in Sandy Bridge CPU’larının piyasaya sürülmesinden bu yana, sunucular Registered DIMM (RDIMM) veya Load-Reduced DIMM (LRDIMM) modüllerini kabul etme yeteneklerine sahip oldular. 

Ayrıca Unbuffered DIMM (UDIMM) vardı, ancak daha düşük kapasitesi ve bant genişliği yetenekleri nedeniyle artık kullanılmamaktadır. (evimizde kullandığımız pc’lerdeki memory’ler UDIMM ‘dir)

RDIMM ve LRDIMM baktığınızda fiziksel olarak farklını görebilirsiniz, LRDIMM’de fazladan chipleri görebilirsiniz. Peki ne işe yarıyor bu chipler?

RDIMM’de Data herhangi bir buffer alan veya cache uğramadan direk memory’e geçer , LRDIM’de ise az önce resimde de gördüğümüz buffer alandan geçerek memory’e geçer, dolayısı ile RDIMM’e göre bir miktar daha gecikme vardır.

Anlaşılan o ki, aynı CPU modelinde RDIMM’de kullanabiliyoruz , LRDIMM’de  hangi durumda RDIMM kullanmalıyız hangi durumda LRDIMM. Bu sorunun cevabı için aralarındaki en büyük farkı söylemek yeterli olacaktır.

RDIMM Maksimum 64GB büyüklüğündedir

Yani eğer yüksek kapasite istiyorsak LRDIMM , sunucu üzerinde çok düşük gecikmeler istiyorsak RDIMM kullanmalıyız.

RDIMM ile LRDIMM karıştırılarak aynı sunucu üzerinde kullanılamaz, ya RDIMM yada LRDIMM kullanmalıyız

Persistence Memory

Datanın yolculuğunu kabaca tarif edecek olursak, Data işlemciye gelir işlenir, memory’den geçerek kalıcı olarak saklanacağı diske yazılır Bu komponentlerin hızlarına bakacak olursak, en hızlızı işlemci, sonra memory en sonda disk olarak söylebiliriz.

Bu çalışma döngüsünde konumlandıracağımız en hızlı SSD disk bile Memory’den daha hızlı olamayacaktır. Bu nedenle SSD tarafındaki gelişmeler devam ederken geçici depolama alanı Memory’leri kapasitörler ile desteklenerek kalıcı depolama alanlarına çevirlmeye başlanıldı. DDR4 memory’ler ile birlikte 16GB kapasiteli NVDIMM’ler kullanılmaya başlanıldı.

Sunucu modeline göre 384GB’a kadar NVDIMM konumlandırılabilir duruma geldi.

Intel OPTANE DC Persistence Memory

Intel’in 2019 yılında duyurduğu yıkıcı teknolojilerinden bir taneside Optane Memory.

Cascadelake İşlemci ailesi ile birlikte 2018 yılında PC’lerde SATA disklerimizin ön tarafına cache olarak kullanmaya başladığımız Optane memory’leri sunucularımızda kullanabilir duruma geldik.

Sunucularımızın klasik memory slotlarına artık Optane Memoryleri takabiliyoruz, DDR Memory’ler maksimum 128Gb olabiliyorken, Bu memory’ler 512GB’a kadar olabiliyor

Optane Memory’lerin 2 tip çalışma şekli vardır.

Memory Mode (bellek modu) adından da anlaşılacağı üzere sunucularımıza takacağımız 512GB moduller ile yüksek memory kapasiteleri sağlayabiliriz

App-Direct Mode (Disk Modu)

Sunucumuzun standart memory slotlarından takacağımız Optane Memory’leri kalıcı disk alanı olarak kullanabiliyoruz. Yapılan testlerde alınan IO performansları gerçekten inanılmaz.

Türker Ata Hocamın geçen yıl Optane Memory ile yaptığı test ile ilgili yazdığı makaleyi’de okumanızı
öneririm

DataCenter’ın kralının artan IO ihtiyacını düşünürsek, Önümüzdeki dönemlerde Optane Memory’leri çok daha fazla göreceğiz,

Umarım faydalı olmuştur