Hybrid Memory Cube

La necesidad de mejorar la memoria

Las CPU avanzan a pasos agigantados, las GPU también lo hacen. El almacenamiento duplica su rendimiento cada dos años y mejora sus capacidades, e incluso hasta las placas base utilizan materiales cada vez más resistentes y eficientes. Y todo esto con un consumo energético que cada vez es menor.

Pero hay un componente que, en palabras de Intel, está cerca de llegar al límite: la memoria DRAM. Es cierto que sigue evolucionando (DDR1, DDR2 y DDR3 en la actualidad, DDR4 en un futuro) pero podría tener los años contados si el Hybrid Memory Cube tiene éxito. La razón es la estructura bidimensional de los módulos de memoria que requiere de lentos sistemas de conexión entre los diversos chips de memoria para interactuar entre ellos. “Lento”, entrecomillado, pues permite unos cuantos millones de lecturas de ceros y unos por segundo.

Así pues, ya tenemos uno de los componentes a mejorar: la memoria RAM y su estructura física. Necesitamos cambiar cómo está distribuida la estructura de la memoria, optimizándola y logrando un mejor rendimiento.

Hybrid Memory Cube está siendo desarrollada por Intel y Micron desde hace algunos meses. Al día de hoy tienen algunos prototipos funcionales con los que han conseguido tasas de transferencia de 1 Terabit por segundo (unos 128 GB/s) y minimizar el impacto energético hasta en siete veces, lo cual se dice pronto pero es una diferencia increíble. Intel dice que ya han conseguido prototipos de Hybrid Memory Cube diez veces más rápidos que DDR3.

¿En qué consiste Hybrid Memory Cube?

La memoria actual utiliza un buffer que es como un cajón por donde pasa todo el contenido que la memoria ha de tratar. Una vez que la información está en ese buffer cada chip de memoria se encarga, por su propia cuenta, de seleccionar qué información coger y almacenar. Esto es lo que tenemos que cambiar.

Supongamos ahora que en vez de tener los chips de memoria uno junto a otro los apilamos todos juntos, de forma que estén muy cerca, uno encima de otro, y puedan comunicarse muy rápidamente entre ellos. Tenemos una pequeña montaña de chips de memoria, una especie de torre de chips.

La idea de Intel, además de modificar la estructura bidimensional de la memoria (que los chips estén uno al lado del otro) y cambiarla a una tridimensional (chips montados uno encima del otro) es añadir una capa encargada de operar con la información de entrada y enviarla a cada chip de memoria. Nos olvidamos de que los chips de memoria tengan que buscar qué información almacenar, ahora habrá una capa que estará encargada de mandarles la información. Nos quitamos que ellos la busquen, nosotros se la damos. Bueno, la capa de lógica se la da.

Intel afirma haber conseguido cifras excelentes, transferencias de 1 Tbit por segundo y, lo que es más interesante aún, mejorar la eficiencia energética en torno a siete veces. Desde Micron afirman que pueden conseguir un ancho de banda quince veces mayor que el de la RAM actual, un rendimiento veinte veces mayor y algo a lo que generalmente no se le da la suficiente importancia, un 90% menos de espacio físico.

De ser ciertos todos estos datos podríamos estar hablando de uno de los grandes hitos en la evolución de los computadores en su corta historia de unos cincuenta años. Un hito comparable a la evolución de los procesadores multinúcleo o al almacenamiento flash en comparación con lo procesadores mononúcleo o el almacenamiento magnético.

Hybrid Memory Cube es, a día de hoy, un proyecto en desarrollo con una pinta interesantísima, pero prototipo al fin y al cabo. No hay fechas previstas de lanzamiento, ni mucho menos, y todo lo que podemos afirmar es que llegará algún día. Quizá dentro de cinco o diez años, tal vez veinte.