談完廣泛用於電腦系統中的 SDRAM 之後,接下來我想提的是這個在個人電腦產業就結果論而言很失敗的記憶體規格-RDRAM,不過呢既然是失敗的歷史回顧,所以其實這篇的內容對現今的電腦而言關係不大。

RDRAM 的發展過程

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RDRAM 的全稱是 Rambus Dynamic Random Access Memory,是由成立於 1990 年的 Rambus Inc. 主導研發的記憶體規格,要探討 RDRAM 失敗的原因,我們得先回到 1990 年代 Rambus 剛剛起頭的歷史,在 1990 年到 1992 年之間,Rambus 公司正致力於發展用於取代傳統 DRAM 的高性能記憶體技術 (即 RDRAM)。

Rambus 加入 JEDEC,醉翁之意不在酒

在 1992 年 07 月,產品已經獲得一些大廠商認可的 Rambus 加入了 JEDEC 組織 (如同前面說過的,基本上電腦主記憶體的規格標準幾乎都是 JEDEC 這個組織統一修訂後發佈的) 並成為負責制定 DRAM 規格書的委員會成為委員會成員,當時的 Rambus 就致力於說服各成員廠商在 SDRAM 標準規範中採用 Rambus 設計的技術 (很奇怪吧?一邊搞自家的 RDRAM 卻又在 SDRAM 的制定會議上摻了一腳),並且在最終獲得了成功,在 SDRAM 標準規範中就採用了四項 Rambus 提出的特性,在後來的 DDR SDRAM 中則觸及了另外四項,然而在這段期間之內,Rambus 都未曾在 JEDEC 會議上表明其實正在申請這些技術的專利 (甚至有一些已經申請到手了)。

Rambus 退出 JEDEC,專利大戰開打

JEDEC 的會員規章中規範了成員廠商如果擁有或正在申請與委員會相關的專利時,必須對其他成員廠商善盡告知義務,如果該項專利最後被納入正式規格中,則必須保證以合理的費用授權給其他成員廠商使用,Rambus 並不打算同意這樣的制度,因此在 1996 年 Rambus 就向 JEDEC 遞出書面的退出聲明,內容還列舉了一些 Rambus 已經獲得的專利,並提及「Rambus 已經提出多項專利申請以捍衛 Rambus 的技術」,但仍然並未提及 SDRAM 標準中有觸及 Rambus 專利的技術特性,埋下了 21 世紀初 Rambus 與各大記憶體廠商之間的各種訴訟的遠因。

至此,大家應該可以初步理解 Rambus 這間廠商跟其他記憶體廠商們之間的恩恩怨怨是怎麼開始的了吧,所以接下來我打算把焦點轉移到為什麼 Rambus 曾經「看起來很有冠軍相」這件事情上。

Intel 押寶 RDRAM

題外話,其實 Intel 常常押錯寶,還記得台灣曾經看在 Intel 的面子上跑去發展 WiMAX 最後卻灰頭土臉的爬回來抱 LTE 大腿嗎?

原先 Intel 的計畫是在 1999 年 9 月推出兩款晶片組,分別命名為 810E 與 820,前者是面對低端入門市場,後者則是專攻較高階的消費性市場方面,而前者使用 PC100/133 SDRAM,而後者將首次導入 PC800 RDRAM 的記憶體支援,並為了避免因 RDRAM 過於昂貴而無法普及,同時保持向下相容 PC100/133 SDRAM 的能力 (透過一塊稱為 MTH 的晶片實現,但實際上這顆晶片是 Intel 很大的黑歷史之一,可說是 Pentium FDIV bug 之後最大規模的一次召回),不過因為記憶體控制器導致系統不穩定的問題,所以之後一再延期,僅有 810E 晶片組如期在 9 月推出。

之後在 1999 年 10 月,Intel 推出了 840 晶片組 (針對 Pentium III 與 Xeon 發行,主要用於工作站與伺服器系統),採用 PC800 RDRAM (而且還是雙通道的,以當時來說可說是超級創舉呢,也因為 820 晶片組延遲,所以最後是由 840 晶片組搶下了 Intel 首次在自家平台使用 RDRAM 的地位),至於前面提到的 820 晶片組呢?最後拖到 1999 年 11 月才正式上市。

當時 Intel 非常自信且篤定的說,Rambus 記憶體的技術遠比其他 DRAM 技術先進,將成為未來的趨勢取代現有的 SDRAM 記憶體 (當時的消費性產品線還是使用 PC100/133 的 SDRAM),並且在之後 Intel 更進一步宣布 Pentium 4 處理器將只能搭配 RDRAM 使用,此時的 RDRAM 的聲勢可說是如日中天,好似接下來所有廠商真的都會轉用 RDRAM 似的,但 RDRAM 高昂的成本一直是推廣上的極大障礙,隨著歷史的推進這件事情將變得越發明顯。

Intel 的黑歷史-MTH 大出包

MTH 的全名是 Memory Translator Hub,從名稱中的 Translator 可以得知這塊晶片跟「翻譯」某些數據有關,翻譯甚麼呢?其實就是將 SDRAM 的訊號轉換成 Intel 820 晶片組可接受的訊號 (因為 Intel 820 晶片組本身其實是原生 RDRAM 晶片組,只認識 RDRAM 而無法直接搭配 SDRAM 使用),所有使用 SDRAM 記憶體的 Intel 820 晶片組主機板都需要這顆晶片。

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但在研發進度接近尾聲的時候,MTH 晶片出了很大的問題,運作過程中會產生嚴重的系統雜訊,從而導致系統無預警的重新啟動或凍結,甚至造成資料的毀損 (Intel 自家的實驗室在人造條件測試下可以多次重現這樣的情形),後來對 MTH 晶片進行重新設計也無法解決這個問題,因此最終宣布召回所有搭載 MTH 晶片的 820 主機板,並更換為不具備 MTH 晶片,因此必須搭配 RDRAM 使用的 820 主機板 (於是那些買了 SDRAM 想搭配 820 主機板組裝系統的人就悲劇了),在當時甚至導致台灣股市當天重挫 200 多點,主機板類股頓時一整片綠油油。

Intel Pentium 4 初期的失敗

接下來 Intel 推出第一代 Pentium 4 (核心代號 Willamette) 與搭配的 Intel 850 晶片組 (用於消費性平台)、隔年推出的 Intel 860 晶片組 (用於伺服器市場) 時,就如同先前 Intel 發下的豪語一般,選擇只能搭配昂貴的 RDRAM 使用,但很快 Intel 就發現問題了,Pentium 4 的銷售成績非常難看,除了我們前面說過的,Netburst 在時脈衝得不夠高的狀況下,很多測試中甚至會輸給 Pentium III 之外,另一個主要因素就是 RDRAM 實在是太貴了,讓導入 Pentium 4 的成本比採購高階 Pentium III 系統來得高上許多,自然在市場上就是推不動,就算 2000 年時 Intel 使出將 RDRAM 直接跟 Pentium 4 處理器包再一起出售的手段也無法拉抬市場。

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除了前面這些理由之外,再加上當時發現 Socket 423 插槽在供電上有缺陷使搭配此種腳位的處理器無法突破 2 GHz 等種種理由,最後這整套 Pentium 4 + Socket 423 + Intel 850/860 + RDRAM 的組合只在市場上生存了不到一年便被取代,而當年 Socket 423 時代的尾聲為了推廣 Pentium 4,多番降價之後甚至出現了 Pentium 4 1.8 GHz 比 Pentium III 1.13 GHz 還便宜的奇葩景象。

Intel 放棄使用 RDRAM

接下來的歷史就是大家比較熟知的了,2002 年 01 月 Intel 推出了 845 晶片組,從名稱上可以知道這款晶片組的定位比 850 來得低,但卻是採用 DDR SDRAM 記憶體的,而 Pentium 4 的銷售也正是在這個時期開始有起色,因此之後我們就不曾在 Intel 的晶片組上看過 RDRAM 支援了。

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當然實際上在商業的角力上並沒有這麼簡單順利,原先 Intel 與 Rambus 之間的協議是要求 Intel 不准推出支援 DDR SDRAM 的晶片組的,為了挽救 Pentium 4 的銷售與當年押寶 Rambus 的錯誤,Intel 只好再向 Rambus 重新談協議,最後談出了由 Intel 每年支付高額授權金給 Rambus 換取提前解禁生產支援 DDR SDRAM 的晶片組這樣的合約。

歸納 RDRAM 在個人電腦上的失敗原因

其實從現在看來 RDRAM 會失敗最主要的原因其實就是一個「貴」字而已 (具體而言,當年大約是同容量 DDR SDRAM 的兩倍價格),至於為什麼 RDRAM 會這麼貴呢?其實某種程度上也是 Rambus 公司自作自受的結果,為了想從 RDRAM 的授權中獲取龐大利益,因此 RDRAM 的生產許可授權費用一直以來都居高不下,於是就大幅拉高了 RDRAM 的成本,製造成本一高那售價自然也就不可能低到哪裡去了。

而且實際上 RDRAM 的資料傳輸率雖然高於 DDR SDRAM 不少,但卻也同時帶來了延遲增加很多的問題,由於延遲變大,在存取小量資料的時候其實很有可能 RDRAM 的表現是不及 DDR SDRAM 的,因此 RDRAM 的性能優勢其實並沒有想像中那麼全面,自然也就更難吸引人們掏出大把鈔票來購買了。

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除此之外 RDRAM 要求在空的記憶體插槽上也要安裝一張空白卡 (Continuity RIMM, C-RIMM) 才能讓通道正常連接,這也帶來了額外的成本,而除了成本之外的另一個因素則是 RDRAM 的工作溫度比 SDRAM 高出許多,因此很少能看到沒有配置金屬散熱片的 RDRAM 模組。

不過這邊要特別談到,雖然 RDRAM 在個人電腦市場上很失敗,至今幾乎已經銷聲匿跡,但其實 RDRAM 是獲得不少在商業上很成功的遊戲機 (例如任天堂的 Nintendo 64、SONY 的 PlayStation 2 與 PlayStation 3) 所採用的,因此也不能說全然的認定 RDRAM 是一款失敗的產品。

至於後來的故事呢,由於不是那麼有名,所以我就不特別提了,簡單來說 RDRAM 先後可以分成 DRDRAM、XDR DRAM (2003)、XDR2 DRAM (2005) 三個世代,分別迎戰的主要目標就是 SDRAM 陣營的 DDR SDRAM、DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM,不過最後都以失敗告終。

  • Johnson Huang

    直接跟 Pentium 4 處理器包再一起出售 > 包在一起

  • Johnson Huang

    我是挑錯字員…. 看文章時總可以"先"看到有錯的地方…