Intel sẽ hỗ trợ DDR 4 cho server, người dùng phổ thông hãy từ từ!

Mặc dù chip nhớ DRAM DDR4 hiện đã được Samsung và Hynix sản xuất thử nghiệm, song tiêu chuẩn chính thức cho bộ nhớ DDR4 vẫn chưa có. Có lẽ chăng đến 2013, hiệp hội công nghiệp JEDEC mới có được thông số hoàn chỉnh cho thế hệ nhớ DRAM tiếp theo này. Đây cũng là lý do tại sao AMD và Intel vẫn chưa có trình điều khiển nhớ (MC) cho DDR4 mà phải đến 2014 hoặc lâu hơn, CPU của họ mới hỗ trợ chuẩn nhớ này.

Theo nguồn tin từ VR-Zone, Intel sẽ chuyển lên DDR4 vào 2014, song chỉ áp dụng cho dòng sản phẩm máy chủ - Intel Xeon. Các dòng sản phẩm cho người dùng cá nhân vẫn tạm dừng ở DDR3.

Theo truyền thống của Intel, cùng một kiến trúc điện toán, nó sẽ xuất hiện trước hết với các hệ thống PC, rồi sau đấy mới chuyển sang server. Lấy ví dụ như Sandy Bridge (SnB), các model desktop (LGA 1155) xuất hiện đầu tiên trong 2011, rồi đến 2012 mới thực sự dành cho server (LGA 2011). Tại sao? Đơn giản vì các hệ thống PC thường không cần nhiều nhân, không cần dùng nhiều RAM, cũng không cần các tính năng RAS để hoạt động ổn định 24/7. Do vậy thiết kế chip PC đơn giản hơn chip server. Và PC cũng là môi trường tốt để "thử nghiệm" các công nghệ mới mà ít phát sinh rủi ro nhất: sự cố của PC dễ khắc phục và ít gây hậu quả nghiêm trọng bằng server.

Như vậy bạn có thể thấy, DDR4 là trường hợp đặc biệt nếu thông tin của VR-Zone chính xác: nó xuất hiện trước trên server thay vì PC. Lời giải đáp nào cho trường hợp này? Băng thông nhớ.

Nhiều bạn đọc hẳn có nghe qua công nghệ nhớ dual-channel (kênh đôi), triple-channel (kênh ba) và thậm chí quad-channel (kênh tư). Dual-channel thì quả thực rất gần gũi vì hầu như hệ thống PC nào hiện nay cũng có. Còn triple-channel chỉ xuất hiện trên các socket LGA 1366 (Nehalem) của Intel. Thực tế thì LGA 1366 là socket cho server, LGA 1156 mới là socket cho desktop và chỉ hỗ trợ tới dual-channel. Còn quad-channel hiện chỉ có trên socket LGA 2011 của Intel hoặc socket G34 của AMD (cùng là server). Socket LGA 1155 lẫn AM3+ đều chỉ tới dual-channel.

Từ đây, bạn nhận ra rằng môi trường server luôn đòi hỏi băng thông nhớ cao hơn PC (nhiều kênh nhớ thì lượng dữ liệu giao dịch được giữa CPU và RAM càng cao). Việc Intel hỗ trợ DDR4 trên server trước PC (nếu có) âu cũng chỉ vì lý do này.

Về lý thuyết, DDR4 hứa hẹn đem lại băng thông nhớ cao hơn DDR3. Theo phác thảo sơ bộ của JEDEC, DDR4 sẽ hoạt động ở tốc độ từ 1600 - 3200 MT/s (tương đương MHz). Còn DDR3 hiện nay nằm ở ngưỡng 800 - 2133 MT/s. DDR4 dự kiến sẽ hoạt động ở điện thế 1,2 V, thấp hơn mức 1,5 V của DDR3. Tức DDR4 cũng sẽ dùng ít điện hơn so với DDR3. Trong môi trường server, lượng điện tiêu thụ cũng là một vấn đề lớn (một server 2P kích cỡ 1U có thể gắn tới 16 thanh RAM). Nên việc Intel sớm hỗ trợ DDR4 trên server cũng không có gì khó hiểu.

Tuy vậy việc chuyển lên DDR4 không đơn giản. Theo các phác thảo ban đầu, để đạt băng thông nhớ cao như thế, mỗi kênh nhớ chỉ có thể hoạt động với 1 thanh (module) RAM duy nhất (trước đây là 2 module). Điều này gây ra một "nhức nhối": dung lượng RAM có thể trang bị cho một hệ thống sẽ bị giảm đáng kể (do số khe DIMM giảm 1/2).

Hynix - một trong các hãng sản xuất DRAM - đề ra giải pháp "chồng" (stack) nhiều lớp DRAM lên cùng một diện tích PCB (hiểu nôm na như bạn xây nhà cao tầng so với nhà cấp 4). Giải pháp này trong công nghiệp bán dẫn gọi là TSV (through silicon via). Song nó có nhược điểm: tỷ lệ chip DRAM lỗi sẽ tăng theo cấp số nhân. Vì các dây chuyền sản xuất không bao giờ hoàn hảo 100% và khi chồng nhiều lớp silicon lên, nó tương tự việc bạn nhân các số < 100% với nhau, dẫn đến một tích số sau cùng nhỏ hơn mọi thừa số trước đó. Bên cạnh đó lượng nhiệt toả ra lại cao hơn thông thường (như nhà cấp 4 thông thoáng hơn nhà cao tầng) gây ra nhiều vấn đề về sự ổn định.

Một giải pháp khác được đề ra là dùng các cầu điều khiển riêng (Switch Fabric) nằm ngoài CPU. Về bản chất nó tương tự như MC trên CPU và có khả năng "nói chuyện" với 4 module DDR4 cùng lúc. Bạn có thể hình dung Switch Fabric tương tự các tuyến đường nội vi trong các khu công nghiệp, chúng sẽ giúp giảm tải giao thông trước khi các xe hàng hoà vào trục giao thông chính - MC trên CPU. Ý tưởng này khá hay, song nó sẽ tiêu tốn thêm một lượng silicon và mạch điện không nhỏ trên PCB (một nguyên nhân khiến socket LGA 2011 của Intel có lượng chân tiếp xúc nhiều gần gấp đôi so với LGA 1155). Chi tiết này khiến cho chi phí sản xuất các mainboard có Switch Fabric sẽ tăng lên đột biến.

Những vấn đề nêu trên là nguyên nhân tại sao cho đến nay, JEDEC vẫn chưa hoàn thành thông số kỹ thuật cho DDR4. Nếu bạn còn nhớ, giai đoạn chuyển từ DDR1 lên DDR2 và từ DDR2 lên DDR3 khá nhanh. Nhưng ít thấy ai bàn về DDR4, vì nó có khá nhiều chướng ngại cần phải vượt trước khi đạt được các lợi ích mong muốn.

Bên cạnh đấy, thành thực mà nói thì lợi ích từ việc tăng băng thông nhớ không thể hiện rõ với người dùng cá nhân. Nhiều benchmark ứng dụng thực tế trên PC không cho thấy nhu cầu nên trang bị kit RAM có bus cao hơn. Chỉ các hệ thống server hoặc workstation, chạy ứng dụng nặng thường xuyên mới thấy được điều này. Lợi ích nhỏ từ thị trường PC khiến cho nhiều nhà sản xuất không mặn mà lắm với DDR4.

Tới đây, tôi nghĩ bạn không cần phải "lo nghĩ" về DDR4 nhiều, không phải "bận lòng" liệu đầu tư vào DDR3 có sớm bị "lạc hậu" hay không. Ngay cả Intel và AMD còn chưa vội, sao bạn phải vội?