Power 7服务器eDRAM技术介绍

直入主题，所谓eDRAM顾名思义，就是指嵌入式动态随机存储器（Embedded DRAM），它有两方面的好处。首先是eDRAM本身比目前广泛使用的SRAM缓存具有更高的速度，更高的密度以及更低的功耗。据IBM称，早期的 eDRAM测试芯片拥有低于2ns的存取时间，密度也是嵌入式SRAM的4倍。根据IBM的官方数据，eDRAM只需要传统SRAM三分之一的空间，五分之一的功耗就可以获得同样的缓存容量，并将错误几率降低250倍。

    eDRAM与逻辑晶体管全兼容，且逻辑性能不会退化。与先进的高K介质工艺和金属内衬电容技术结合，eDRAM只需要1个晶体管就可以存储1个二进制数，而原先的SRAM技术存储1个二进制数需要使用6个晶体管。IBM Power 7处理器集成了高达32MB的片上L3级缓存，较片外缓存延迟只有1/6，带宽则提升了两倍。

IBM eDRAM

    我们知道，处理器执行计算需要依次在L1、L2、L3缓存中查询数据，如果没有就去“更远”的内存中查询，还是没有才会去“最慢”的硬盘。近年来计算机技术的发展一直在致力于减少这个I/O瓶颈的制约，缩短这一过程。一方面是缩短访问过程，如集成内存控制器在CPU内；另一方面则是加大CPU内的缓存，使得CPU在查询自身高速缓存时的“中标”率提高。Power 7中的32MB L3级缓存可以说将这种思路拓展到了极致。

   PS：有观点认为IBM这里采用的edram就是ZRAM技术，因为DRAM电容延迟长达10~20ns，不适合做缓存，而2005年基于SOI晶体管浮体 kink效应的新器件被发现，并命名为ZRAM。ZRAM的特点：单管结构，无电容，所以密度很高。因为不需要电容工作的稳定期，所以延迟短。假如把集成在cpu里的ZRAM叫作eDRAM，语义上是没有错的----确实是embeded dynamic RAM。不过eDRAM一般情况下是特指电容结构的DRAM，而且至今没有ZRAM成规模使用在上市产品中的消息，所以虽有怀疑，却也没什么证据。

    kink效应的主要描述：SOI工艺的场效应管电流的通过其实依靠的是体区的载流子对的激发与迁移。电子比较“活泼”而空穴比较“懒惰”，所以不经处理的话晶体管截止之后体区会遗留少量空穴，这样就些许改变体区的电位，影响下次开通时的电流。换句话说，SOI-FET对上一次的工作有一定的记忆能力。对于逻辑电路来说，这是个很大的麻烦，需要很多方法来排除---但是对于存储器件来说，这倒是SOI器件一个意外的优点。