标题：XDR内存
黄石计划与XDR的诞生
Rambus是一家位于美国加州洛斯拉图斯市的小公司，这家主要以知识产权作为核心的公司规模并不大，因为其并没有自己的工厂，但其当年凭借RDRAM内存一炮打响从此受到人们的关心。这个公司曾经是Intel的主要支持厂商之一，RDRAM很长一段时间内一直作为Intel的推荐内存配置之一，不过由于RDRAM在一段时间内一直没有大的技术架构改进，效率提升并不明显，为此Intel也放弃了对RDRAM内存的支持，850E芯片组+PC1066 RDRAM的组合成为Intel同RAMBUS公司的最后一次全力合作。
当然，RDRAM内存的失主要是因为DDR内存的逐渐成熟有一定关系的，DDR内存相比原来的SDRAM内存物理架构变化并不大，但性能却可以有很大提升，随着DDR内存频率的不断提升以及双通道DDR内存方案的出现，一个高性能，低成本的内存解决方案已经彻底被DDR内存所占据。虽然Intel目前已经退出了RDRAM内存的使用，但还是有一些厂商在推广RDRAM内存，SIS是目前唯一同RAMBUS有亲密合作的主流芯片组厂商，其新发布的SiS659芯片组是采用RDRAM内存的新产品。
其实客观的来看RDRAM内存，这还是一个非常不错的内存解决方案，并且其潜力是非常巨大的。目前的RDRAM即使只使用16bit的位宽也可以获得相当惊人的传输速度，并且同处理器总线保持一致的频率也让系统效率变得更加容易发挥。不过目前围绕着RAMBUS公司的情况确实非常的艰巨，高昂的成本以及很少的主力合作伙伴都让RAMBUS变得孤立无援，如果继续这样下去，RAMBUS公司前景不容乐观。值得庆幸的是7月10日，RAMBUS联合Toshiba（东芝）以及Elpida推出了新一代的产品XDR内存解决方案，这种内存解决方案就是基于此前相当著名的黄石（YellowStone）计划。 
黄石计划是于2001年的Rambus Developer Forum 2001会议上确立的发展计划，计划核心就是以全新的面貌来展现RDRAM内存，黄石计划从规划到正式提出花了三年的时间，正式启动也花了两年的时候。
XDR技术前瞻
XDR的8倍数据传输率主要依靠以下技术实现。首先，主板的时钟信号提供了XDR上的时钟锁相环的基础信号，并把芯片内部时钟信号提高到1.6GHz，这是由RDRAM颗粒内部的时钟锁相环来实现的。而数据在这个时钟信号的两端同时传输，因此它能达到3.2GHz的频率，是系统时钟频率的八倍。其实在1992年双倍时钟速率的RDRAM就已经推出，当时它的工作频率是256MHz，而数据传输率是500MHz，它是通过在时钟信号的上升延和下降延来传输信号，这样就把时钟频率提高了一倍，这点和DDR SDRAM的工作原理是一样的。四倍RAMBUS信号模式可以使用更多级别的信号来在一时钟周期内可以传输4bit数据，可以理解为在RAMBUS颗粒中使用了2倍的时钟频率，然后通过在时钟信号的上升延和下降延同时传输信号来达到4倍的数据传输率。现在8倍数据传输率可以在400MHz的系统总线频率下使用1.6GHz的频率，相当于每个时钟周期传输8bit数据。对比一下，DDR SDRAM内存可以在一个时钟循环中传递2个Bit的数据，因此命名为“Double Data Rate”。按照这种命名方式，XDR也许可以称作ODR了，也就是“Octal Data Rate（八倍数据传输）”，这也是XDR产品如此高频率的关键。
现在的电脑似乎只有双通道和四通道内存模式，不过XDR模块技术则官方宣布可以达到八通道模式（51.2GB/s带宽），在今后可以达到更高的标准。这样的规格表明XDR并没有（或者说不仅仅）面向PC市场，Rambus还希望它可以在控制台、网络设备等市场有所作为。 
对于XDR内存来说还有几个特点是必须要指出的，首先就是Differential RSL（微分RSL传输）：DSRL技术允许XDR使用标准的PCB板和标准阻抗，因此终结电阻可以设置到芯片内部，因此不需要额外的中结器，这对于RDRAM的发展来说是很重要的，可以大大简化RDRAM模组的使用和配置，并且可以降低系统的成本。而DDR主板需要花费成本和PCB板空间来安置终结电阻。而芯片内部的终结器是不需要花费什么成本的，它还可以提供更加干净的信号。
DRSL另外一个好处就是超低电压信号传输，它的信号阀值电压只有0.2V，而DDR的信号阀值电压从TTL的3.3V降到了SSTL的2.5V，而XDR内存的DRSL只有0.2V。LVTTL和SSTL并不是纯净的方波，信号幅度高低各不相同，而RSL和DRSL的信号电压很少。
不过，虽然内部工作原理同DDR内存有一些相似之处，但是真正要使用XDR内存却并不如现在的DDR内存那么简单，因为实际上的外部接口上来说XDR内存同DDR是完全不同的，相对而言XDR内存到和RDRAM内存比较相似，两者都采用了16位的内存控制器，不过XDR做了一些改进来达到更高的工作频率。 
在XDR控制器的左侧和下部各有一个XMC。不过每个XDR内存模块的工作频率都是3.2GHz，那么XDR内存就可以给我们带来12.8GB/s的带宽。XDR的每个内存通道都需要在尽头有自己的终结器（Termination），这个设计也是同RDRAM一样。XDR内存可以在实际的内存模块中包含这样的终结器，而不需要采用独立的终结模块（C-RIMM的设计），不过由于串行的特点，总线还是需要终结器的。 
我们在这里看到XDR内存和RDRAM内存最大区别就是XDR有独立的数据和地址/指令总线。Rambus的结构需要数据通过所有的内存模块，这也造成了RDRAM的高延迟性（相对于DDR而言），XDR通过两条独立的总线解决的这一问题，其中地址/指令总线还是需要经过所有的内存模块，不过数据则可以由内存控制器直接进入对应的模块。显然，XDR简洁的内部构架要比当时还在酝酿中的DDR3更为合理和先进。
和RDRAM一样，XDR也需要一个独立的频率发生器芯片。RDRAM的频率发生器是其能否在主板上超频工作的关键，也决定了RDRAM能够以怎样的频率工作。如果RDRAM的频率发生器质量不够好，那么将会限制内存模块的性能发挥。不过这一切对于XDR而言都不是问题了，Cypress和ICS都已经签约为XDR制造频率发生器。
尽管Rambus会在第三方厂商设计自己的XDR内存控制器时提供技术和人员的支持，不过让那些进入DDR领域的厂商重新设计内存控制器可不容易。比如说ATI和nVidia，两家公司都想设计出更高带宽的显卡显存系统，如果已经在DDR内存控制器上投入了上百个工程师和无数的金钱之后，转到DDR II内存只需要一些小的改动，不过采用全新的XDR，恐怕并不容易。　　XDR内存比较有意思，这次架构同目前实际使用的DDR、DDR II并没有太大的差别，但XDR却依旧拥有自己的知识产权。XDR在今年年内会有样品出现，明年中后期正式推广，同原来一样三星依旧是RAMBUS的核心伙伴，另外东芝和Elpida也将出现。
DDR和XDR之间最大的差别是就在内存控制器和实际内存芯片的接口上。这并不会让人感到奇怪，Rambus已经将自己定位成了一家“接口”公司，他们宣称中档的XDR内存也要比目前的DDR400内存快8倍，而最新款的XDR-II内存速度已达到DDR667的16——20倍。
XDR产品定位
目前具有一身本领XDR只能在索尼的PS3游戏机上显一把身手，尽管网络、桌面和工作站领域对内存的要求越来越高，不过在这些领域都没有用到我们提供的全部带宽。AMD和Intel的最新款芯片组都可以提供6.4GB/s的带宽，不过我们没有发现这和3.2GB/s带宽系统在性能上有什么差别。既然这样，那么XDR内存的最大亮点“高带宽”在主流PC上就没有什么发挥的空间，当然这个仅指当前的电脑。
正因为这样，Rambus就将XDR内存的第一目标定在了显卡市场，这是一个意义重大、影响深远的举动。在显卡领域，显存带宽是制约显示卡性能发挥的重要障碍。设计师们需要不断提高显存的接口位宽来得到更高的显存带宽，这样显然大大提升了显示卡的成本。如果用低成本、针脚数少、带宽高的XDR内存来取代目前的256位DDR、DDR II内存，那么其带宽可以很好的满足GPU需要。
不过Rambus不准备将全部希望放在显卡上，他们会计划向高性能网络设备、移动PC、超级电脑等方面进军，当然还有游戏主机市场。Rambus在游戏主机市场成绩还是不错的，任天堂（N64）和Sony（PS 2）都采用的Rambus技术，同时Sony更具有Yellowstone的技术许可。Rambus在这片市场大有可为。
Rambus并没有放弃PC市场，仅仅是没有将其定位第一目标，目前也不是XDR进入的最佳时机。XDR的希望在今后的2、3年，CPU和I/O带宽将会对内存提出更高的要求，DDR和DDR II将无法满足其需要，而XDR将可能通过充分的准备成为PC领域的一种不错的选择。PCI-Express、SATA、Ultra640 SCSI等新技术以及5GHz以上的处理器将会对内存带宽提出更好的要求，这就是XDR的机会。
而且Rambus已经对未来的PC内存模块做好的规划。由于之前的Rambus内存模块称为RIMM，这次使用XDR内存的模块就被称为XDIMM了。由于XDR是一项全新的技术，XDIMM的技术细节没有过多的公开，不过我们还是可以猜测到一些大概。
从Rambus提供的图片看来，XDIMM的外形和现在的16位RDRAM模块接近，XDIMM的图片表明其具有和RDRAM同样的尺寸以及相似的接口针脚设计。XDIMM的内部设计看起来就更像32位的RDRAM产品了，只是“T”（终结器）位于模块内部而不是独立存在。地址/指令总线通过XDR模块和所有的XDR芯片，并在终止器结束，不过每个XDR芯片都有一个和内存控制器的直接通道，正是这个区别带来了更高的效率、更小的延迟。
在技术文档中还透露了PC的XDIMM内存配置。下面的图片显示了单根16位XDR通道与主板上（或者是CPU集成的）北桥芯片的内存控制器相连。你可以再次看到命令/寻址通道传过所有的内存模块，但是数据直接和内存控制器连接。另外我们还可以发现PC中的DIMM内存结构，如下图所示。一个单独的16位 XDR总线和主板的北桥内存控制器或是CPU内建的内存控制器连接，地址/指令总线通过所有（2个）内存模块，不过数据则直接传给内存控制器。
XDR产品简介
目前XDR的生产商主要有东芝、三星和Elpida。东芝早在2003年底就推出了频率高达3.20GHz容量为512Mb的XDR DRAMs工程样品，这在当时是世界上运行速度最快的存储器，该版本样品编号为内存样品的编号为TC59YM916AMG32A、TC59YM916AMG32B和TC59YM916AMG32C。之后三星与2005年初推出了256Mbit 4GHz的XDR DRAM内存。2005年3月，东芝发布了运行速度高达4.8GHz的第二代XDR DRAM样本——TC59YM916BKG，其容量为512Mb，运行周期为40ns，而三星则推出6.4GHz的产品。同年9月，Elpida的512Mbit 3.2GHz XDR DRAM产品正式量产。
Rambus的绝地反击——新一代XDR2内存技术
当年Intel力挺的Rambus在与DDR内存标准之争中被击溃之后，痛定思痛，今年再次以新一代的XDR内存来抗衡未来的DDR内存，并将它命名为XDR2。究竟高达8GHz时钟频率的XDR2会对DDR3造成威胁吗？
【XDR2 Micro-Threaded架构】

XDR的未来
由于Rambus仅仅是一家纯技术的知识产权公司，也就是所有的XDR内存以及其他相关组件都需要由第三方厂家完成。目前Rambus已经找到了三星、Elpida和Sony这样的合作伙伴，不过Intel的缺席给XDR的前途带来一些阴影。Intel会不会在今后的产品设计中加入XDR内存？现在谁也无法回答。很明显，Intel在过去和Rambus有过合作，但似乎不是很圆满。Intel认为RDRAM是一种不错的产品，不过没有用在恰当的地方。如果PC对内存带宽的要求飞快提升，那么我们不会对Intel选择XDR感到奇怪。一切都需要时间来给予最终的解答。 
Rambus如果可以找到合适的伙伴，他们可以完成在XDR上的各种承诺。当初他们推出800MHz的RDRAM产品时受到了广泛的怀疑，不过最终的产品打消了人们的疑虑，甚至推出了更高的1066MHz产品。现在的3.2GHz和4.0GHz工作频率的XDR产品会面临散热的问题，不过Rambus对解决这样的问题充满信心，并认为不需要采用什么夸张的散热系统。当XDR进入生产阶段时，Rambus的合作厂商将可以采用0.11微米或0.10微米技术，这将使XDR产品比目前0.13、0.15微米制程的产品在散热上好的多。
XDR的不利因素就在于成本过高，它想要成功就会很难。在DDR先入为主的情况下，XDR只有在性能或售价上下一番工夫才行。
Rambus通过XDR的推出表明他们不会让DDR家族“一统江湖”，竞争对于普通用户而言总是一件好事，XDR和DDR之间的竞争越是激烈，我们就越是会从中获得好处。究竟DDR，XDR谁主沉浮，那就需要时间来证明了。