Ram a cpu mellett

CPU-k, Cooler-ek

Ötletelés.
Mi az akadálya annak, hogy a dram egy chipre kerüljön a cpu és gpu magokkal?
A mai technológia mellett mennyi dram férne el így egy soc-on?
Azonnal felmerülő kérdés: hogyan lehetne így ram-ot bővíteni? Nyilván a megszokott módon sehogy. De ott ahol sok ramra van igény lehetne több ilyen soc-ot használni egy alaplapon. Illetve megmaradhatna az alaplapi "lassú" ram. FastRAM - SlowRAM volt már hasonló az Amiga korában.

A mostani sebezhetőségek oka oda vezethető vissza, hogy a cpu és ram közötti sebességkülönbség egyre nő. Ezért a cpu gyártók számtalan trükköt vetettek be annak érdekében, hogy a lassú ram elérés ne fogja vissza a számítógép teljesítményét. Ha cpu magokkal egy szilionon lenne a dram nem lenne szükség out-of-orderre sem. Egyszerűbb processzor design mellett is gyors maradna a rendszer.

( Ar0n v | 2018. 01. 23., k – 14:20 )

Hat azert ebben tobb hatrany van mint elony HW gyartas szempontjabol :)

Igen ennek utánaolvastam és igaz is volt egészen Meltdown és Spectre fiaskóig. Ezután sok dolgot újra kell gondolni. A már meglevő cpukat ki sem lehet normálisan javítani. Az új javítottakban pedig ki tudja, hogy még mennyi nyilvánosan fel nem fedezett hiba van. Túlbonyolított cpu túl sok hibalehetőséget hoz magával.
Ha gyors hozzáférésű dram van a cpu magok mellett > nem kell out-of-order cpu > egyszerűbb és kisebb cpu magok is elégségesek > kevesebb a hibalehetőség > mégsem lesz lassabb a gép, sőt még gyorsabb is lesz az egyszerűbb processzorok ellenére.
Az egyszerűbb cpu magokból több is elfér a chipen.

Szóval igen eddig több volt a hátrány, de Meltdown után talán ez már nincs így.

Normális HUP-ot használok!

( ncc1701 | 2018. 01. 23., k – 14:27 )

Az i7-8809G már majdnem ilyen, azon is van asszem 4G HBM2 memória, igaz, az a VGA-nak van dedikálva. Horror áron. Sztem a mai procik nem igénylik ennyire a nagy memória sávszélességet.

A mai procik nem igénylik mert bonyolult megoldásokkal jó hatékonysággal boldogulnak a lassú elérésű dram memóriával is. Csak ezek a bonyolult megoldások olyan durva hibákhoz vezettek amit utólag nem képes megoldani például az Intel. A szoftveres fixnek pedig nagy ára van. Azt, hogy eddig ennek nem volt értelme egy percig sem vitatom. Meltdown után viszont szerintem felvethető ez a gondolat. Nem lenne-e optimálisabb a jövőben egyszerűbb cpu magokat tervezni kevesebb hibalehetőséggel, ha cpu mellé rakott drammal egyszerű cpu magok is hozzák a mostani túlbonyolított cpu magok teljesítményét, sőt még gyorsabbak is lennének.

Ha 4GB dram már elfér egy i7-esen akkor a nagyságrend már megfelelő. CPU magok mellé szerintem 8GB kellene és elég is lenne fastRAM és slowRAM elrendezésben. OS szinten támogatni kellene a slowRAMot de ez megoldható.

Normális HUP-ot használok!

Funkcióját tekint sem. A cache sramra ebben a modellben is szükség lenne. L1-re mindenképp de még L2-re is csak kevesebb is elég lenne belőle.
A gondolatmenetben a gyors dram fő célja az egyszerűbb cpu design. Ne kelljen cpunak utasításokat átrendezni mert úgyis gyorsan hozzá lehet férni memóriához. Az egyszerűbb cpu pedig sokkal kisebb eséllyel tartalmaz hardveres sebezhetőséghez vezető hibákat.

Normális HUP-ot használok!

Laikusként az merül fel, hogy a desktop több magos cpu-k ontják a hőt, a dram élettartamát (kapacitásét) emlékeim szerint a hő negatívan befolyásolja. Amire nem emlékszem már, hogy vajon a hő miatt a szivárgás nem lesz nagyobb a kapacitásnál? Mert akkor gyakoribb dram frissítés kell, ami pedig oda vezet(het) hogy amit a lapkára integráltsággal nyersz, a több frissítési ciklus elviszi. Szerintem sem lehet a mostani technológiák mellett a SRAM cachet kiküszöbölni, egylapkás architektúrán sem... a dram sebesség növekedés egyre kevsébé tud lépést tartani a cpu-k sebességnővekedésével, nyílk az olló köztük, szóval az alap problémát a két komponens közti sebességkülönbséget valószínű a közös lapka sem oldaná fel, valamelyest talán csökkentheti de a hő miatt gyakoribb frissítés ezt az előnyt elvihet... ha van ilyen hatása a hőnek a dramra, mivel mobil világban vannak ha jól tudom ilyen integrált arm soc-ok, alán a hőnek mégiscsak lehet akadályozó szerepe...?

Másik, amin gondolkodtam, a gyártástechnológia. Valahonnét az van meg nekem, remélem jól emlékszek, hogy vmelyik a Kaby Lake 4 magos lapka olyan 126 mm2, egy 30 nm-es technológiával készülő 8GB dram memória pedig talán 140 mm2 körül van. Vagyis kb. egyforma. Így viszont a szilícium szeleten fele annyi CPU készülne, legjobb esetben, ez elégg megdrágíthatná ezt az architektúrát (ram sokkal olcsóbb mint a cpu). ill. a dram hiba miatt a vele kapcsolt CPU is kuka lenne. Ez is drágító hatású. A DELL, Lenovó,Apple stb nagyobb gyártók számára is jobb így talán hogy rugalmasabban alakíthatnak ki CPU-RAM konfigurációkat mint az ilyen integrált megoldással.

( ironcat | 2018. 01. 23., k – 14:41 )

Tegyük fel: Raknak a CPU mellé 16 (32 GByte) RAM-ot. Mivel bővíteni nem nagyon lehet, illetve értelme sem lenne.

- Mennyibe kerülne?
- Mekkora méretű lenne?
- Mekkora hőt kellene elvezetni a prociról?
- Ha nem elég a RAM, akkor új processzort kell venni.
- Ha meghibásodik az egyik, akkor a 2-in-1 miatt mindkettő helyett újat kell venni.
- Ha kiderül egy sebezhetőség, amit csak a hardware cseréjével lehet javítani, akkor a RAM is megy a levesbe.

„Ha cpu magokkal egy szilionon lenne a dram”

Troll on: a szilikon egyes hölgyek keblében található meg. :-)

tökmindegy.
ha új, erősebb procit veszel, többnyire ramot, alaplapot, videot is cserélsz.
az erősebb proci már nem megy bele a régi foglalatban a pci-t lecserélték pcie-re, a pcie helyére már készül v.mi más, a régi alaplapon nincs (elég) usb, usb3, usb3.x ...

ha valamelyik kipurcan, többnyire a másik 2 cseréjén is elgondolkodsz..

ennyi erővel már lehetne a prociban is a ram.

Egy-két elemet (erősebb és kipurcan) kiragadtál. Ok. De mi lesz a többi szemponttal/kérdéssel? Például kb. 4 éve vettem meg az asztali gépemet. Egy idő után vettem még bele RAM-ot. Nem kellett lecserélni semmit. Sőt, még a régi RAM is benne maradt.

Kár hogy az AGP-t és az ISA-t nem említetted meg. :-) Egyébként a korábbi gépemben volt egy USB3-as kártya, mert az alaplapon nem volt olyan. Fel sem merült bennem, hogy új gépet vegyek egy USB port miatt. De még korábban volt SATA kártyám is, amikor az alaplapon csak IDE port volt.

más kérdés ha pluszban veszel bele v.mit, és más ha kipurcan egy fődarab..

fődarab cserét én nem szoktam csinálni, az esetek 99%-ban ha ilyesmit cserélni kell, akkor már az egész nagyon öreg, v. már nem is nagyon kapni megfelelőt, v. már olyan drága, hogy inkább az alaplap/cpu/memoria kuka.

vinyókat meg amúgy is cserélni kell 2-4 évente.

"- Mennyibe kerülne?"
Miért kerülne többe mint most a CPU vagy APU + ram modulok külön? Továbbá egyszerűbb és olcsóbb lenne az alaplap így. A magasabb integráció inkább csökkenteni szokta a költségeket.

"- Mekkora méretű lenne?"
Fentebb írták, hogy ugyan GPU dramnak de már most van ilyen APU 4GB drammal. 10nm gyártás mellett ez már ésszerű mérethatáron belül tartható.

"- Mekkora hőt kellene elvezetni a prociról?"
Semmiképp sem többet mint most a cpu magokról, gpuról és a dram modulokról. Mivel a cpu magok egyszerűbbek lennének még csökkenhet is a hőtermelés. A mai in-order cpu magokat használó chipek passzív hűtésűek. De passzív hűtése volt az utolsó in-order atom prociknak is.

"- Ha nem elég a RAM, akkor új processzort kell venni."
Egyrészt lehetnek különböző modellek, AMD és Intel apu 8GB rammal és 16GB rammal. Mobilban ez most is így van annak ellenére, hogy a dram ott is külön chipen van. Ha több ram kell másik mobil modellt kell venned. Ha a nagyobbik CPU vagy APU dramja sem elég lehet "több processzoros" gépet venni, ahol persze a több processzor valójában már több cpu+gpu+dram blokkot jelent. Ezt már OS szintem támogatni kell mivel a blokkok között a dram elérés a mostanitól eltérő modellt követ. Például rontana a hatékonyságon ha a 2-es blokk egyik cpu magja olyan memóriatartalomhoz akarna hozzáférni ami az 1-es blokk dramjában van. Bőven elégséges cluster tapasztaltat áll már rendelkezésre, hogy ezt OS szinten meg lehessen oldani.

"- Ha meghibásodik az egyik, akkor a 2-in-1 miatt mindkettő helyett újat kell venni."
A jobb minőségű fabok miatt kevesebb lenne a meghibásodás. Általában a kétes minőségű dramok szoktak gondot okozni. Nekem speciel nagyon régóta nem volt problémám dram modullal, processzorral pedig sohasem volt. De itt is a mobiltelefonok példáját tudom mondani. Ha egy mobilban megdöglik a dram senki sem cserélteti. Megy a kukába a mobil alaplapja és helyette jön a cserelap. Sőt gyakran az egész mobil megy a kukába. Mégis együtt tud ezzel élni mindenki.
Vagy közelebbi példa hmmm Apple Macbook.

"- Ha kiderül egy sebezhetőség, amit csak a hardware cseréjével lehet javítani, akkor a RAM is megy a levesbe."
Csakhogy sebezhetőség most van a jelenlegi modellben. Ennek ellenére nem gondolom, hogy a következő hónapokban Intel processzorokkal és hozzájuk való alaplapokkal lesznek tele a kukák. Természetesen nem állíthatom, hogy a SoC+dram gyártási modellben soha nem lenne hardver sebezhetőség. De azt állítom, hogy soc+dram modellben sokkal kisebb esélye lenne egy hardver sebezhetőségnek. Ha ma lennének ilyen chipek, akkor azokat egyáltalán nem érintené sem a Meltdown sem a Spectre.

Normális HUP-ot használok!

Már régen, és akkor is keveset tanultam a chipgyártásról, de úgy rémlik, hogy a chip fizikai méretének növekedésével együtt a hibaszázalék is nő. És a vásárlóval a hibásnak minősített chipek árát is kifizettetik. Régen volt olyan, hogy a hibás FPU egységet letiltották és úgy adták el a processzort (talán 486DX->486SX), így csökkentve a „selejtet”.

A hő elvezetésénél nem mindegy, hogy mekkora térfogatban keletkezik a hő, és azt mekkora felületen tudjuk elvezetni. A külön RAM és külön CPU esetén az együttes felületet sokkal nagyobb, az integrálthoz képest.

A desktop gépek egyik előnye pont az, hogy egyszerűen és viszonylag olcsón lehet bővíteni. A négy évvel ezelőtt vett gépem esetében a CPU és a RAM együttes ára valamivel több mint a fele volt a költségeknek. Utána bővítettem a memóriát kb. 45 ezerből. Integrált CPU-RAM mellett a memóriabővítés címén végrehajtott processzor csere már az teljes gép eredeti árának kb. 75-80%-a lett volna, ha az árat az összetevők árának összegeként számoljuk.

A mobillal példálozás nem biztos, hogy jó. Azt eleve úgy veszi meg az ember, hogy néhány év múlva úgy is ki kell cserélni, mert új szolgáltatások jelennek meg (nfc, ujjlenyomat, face-id, glonass, galileo,…), illetve az új szoftverek is erősebb hardvert igényelnek. Ezzel szemben a desktop esetén sokkal nagyobb élettartammal számolhatunk, mert egy évekkel ezelőtti CPU is van olyan erős, hogy az újabb szoftvereket is elfogadható sebességgel futtassa. A korábbi gépemet 7 év után cseréltem le, mert már nem tudtam bővíteni a memóriát. A mostani már 4 éve használatban van, és eddig még nem éreztem rá késztetést, hogy kicseréljem. De a mostanában a notebook-ok is sokkal tovább használhatók, mint egy mobil. Egy HDD-SSD csere, akkumulátor csere, újrapasztázás, esetleg RAM bővítés, és egy üzleti kategóriájú notebook 6+ évig is használható marad.

A hibás csipeket - azaz az összeset - ravaszul elhelyezett pótalkatrészekkel javítják gyártás után. Van olyan szabadalom is, hogy ugyanannyi pótalkatrészt hogyan lehet többféle módon felhasználni. Így fejből nem tudom, de elképesztően magas a javításra betervezett alkatrészek száma.

Ha pedig a GPU is külön van még nagyobb a felület a hőelvezetésre. Ha újra lenne FPU coprocessor akkor még annál is nagyobb felület lenne a hő elvezetésére. :-)
A fejlődés iránya mégis az integráció.
Amit a pc bővítéssel kapcsolatban írtál azt teljesen megértem. De sajnos notebookoknál is terjed az a szemlélet, hogy forrasztott ram sőt lassan már forrasztott háttértár. Az Apple éllovas ebben. Várhatóan egyre több követője lesz.
Nem győzöm eleget hangsúlyozni, hogy az elsődlegesen a Meltdown miatt tartom megfontolásra érdemes ötletnek. Amiről az elmúlt évtizedben azt gondoltuk, hogy fejlődés valójában játék volt a tűzzel.

Normális HUP-ot használok!

Egyébként nézz rá egy mostani processzorról elektronmikroszkóppal készült felvételre. Kb. a 30%-a cache memória. Az rendben van, hogy 6 tranzisztor helyett csak 1 kell. Azonban 8 MByte helyett 8 GByte kellene a DRAM-ból. A területarányoknál nincs jelentősége, hogy 14, vagy 10 nm-es technológiával készül a chip.

"- Mekkora hőt kellene elvezetni a prociról?"
A fogyasztás mértéke a W/MHz + az alkatrész darabszámtól függő szivárgási áram (ami pici, viszont rengeteg alkatrész van). A DRAM meg frissítést is igényel. Szóval a sokszorosát x sokszorosát a megnövekedett méret miatt.

Egyáltalán nem.
Itt írják, hogy nem egy csip: https://hup.hu/node/157504?comments_per_page=9999#comment-2188893
Két csip között meg a jel haladási ideje egy nagyságrenddel nagyobb lehet. Szóval ettől nem lesz gyorsabb.
Aztán meg elfelejtetted a saját specifikációdat: Nem csak egybe kellene építeni, hanem gyorsabbnak kellene lennie, meg dramnak is kellene lennie. Ez ellen szól a két dolog: gyorsabb==melegebb, dram==lassabb.
Meg van az az apróság is, hogy pl. az IBM fejlesztette hűtőborda ragasztó(!) nem szokott laptopokban előfordulni. Pedig ez a technológia pont arra készült, hogy 32 db cpu egy hűtőbordára kerülhessen. Mert így rövidebbek a kötések! No, meg 20 év múlva sem csökken a hővezetése.

Amiket írtam, azok meg nem "kétségek", hanem a fizika törvényeiből fakadó alapigazságok. (A hardver fizikai tuladonságaiból következő, adatlapon szerplő adatok.) Legfeljebb még nem hallotál róluk.

( zeroms | 2018. 01. 23., k – 14:44 )

Valoszinuleg azert mert jelenleg nincs meg ra a technologia, ami lehetove tenne ezt relativ megfizetheto aron.

( Kormoran | 2018. 01. 23., k – 14:55 )

szerintem a legnagyobb akadály az hogy olyan sebességű memóriát gyártani ami indokolná ezt a konstrukciót még mindig baromi macerás és drága.

"all submitted complaints will be forwarded to /dev/null for further investigation"

Fentebb írták létezik már ilyen i7-8809G csak ott a dram a GPU egység memóriája. Szóval a melegedés már nem akkora probléma. Drágának drága mert ez rétegigény és az Intel nem szégyelli vastagon megkérni az árát. De ez nagyon új apu még. Kiskereskedelemben talán még nem is kapható. Egyébként a jövőben ennek az ára is le fog menni ha elterjed, márpedig az APU idővel át fogja venni a grafikus kártyák helyét. Amiért eddig nem nem tudta gamer körökben az pont a gpu lassú memóriahozzáférése volt. Irodákban már régen elég az apu. Szerveren meg nem tényező a grafikus teljesítmény.

Normális HUP-ot használok!

( uid_1526 | 2018. 01. 23., k – 15:59 )

Dis gon b gud.
HUPon megterveződik az L1 cachenél egy kicsit gyorsabb RAM

( lcsaszar v | 2018. 01. 24., sze – 16:11 )

Az ilyen hardver architektúrát pedig nevezzük el (a MagOR oprendszer mintájára) "Macessor"-nak.