Abo
  • Services:
Anzeige
Xeons, wie hier die Haswell-EP auf einem Wafer, könnten bald NVM verwalten.
Xeons, wie hier die Haswell-EP auf einem Wafer, könnten bald NVM verwalten. (Bild: Andreas Sebayang/Golem.de)

Intel-CPUs: Neue Befehle für nichtflüchtige Speicher statt DRAM

Xeons, wie hier die Haswell-EP auf einem Wafer, könnten bald NVM verwalten.
Xeons, wie hier die Haswell-EP auf einem Wafer, könnten bald NVM verwalten. (Bild: Andreas Sebayang/Golem.de)

In Intels Programmierhandbuch finden sich seit kurzem erste Befehle, die für die Verwaltung von NVRAM vorgesehen sind. Damit können Speicherbereiche unabhängig von der Stromversorgung gespeichert werden, was nicht nur für NVDIMMs mit Flash-Bausteinen oder SSDs nützlich ist.

Anzeige

Die Oktober-Ausgabe von Intels ausführlicher Beschreibung der Befehle seiner x86-Prozessoren (PDF) enthält ab Seite 1.191 die Beschreibung von drei neuen Instruktionen. Entdeckt hat die Befehle der Entwickler Dan Luu, der in seinem Blog auch erklärt, warum die neuen Instruktionen nötig seien. Die Kommandos sind laut der Dokumentation für "künftige Intel-CPUs" vorgesehen, wann sie unterstützt werden, gibt der Chiphersteller noch nicht an. Bei der letzten Änderung der Speicherverwaltung, dem Transactional Memory, gab es einen Bug, so dass die Funktionen bei den aktuellen Haswell-CPUs abgeschaltet sind.

Intel beschreibt die neuen Befehle "CLFLUSHOPT", "CLWB" und "PCOMMIT" allgemein für die Benutzung von sogenanntem "Persistent Memory", also nichtflüchtigem Speicher. Die bekannteste Form solcher Speicher sind Flash-Bausteine, die ihre Inhalte auch ohne Stromversorgung behalten. Laut Intel sind die Instruktionen aber auch für andere Techniken wie mit Akkus gespeistes DRAM vorgesehen.

Der Unterschied zu bisherigen RAM-Disks, die über Massenspeicherschnittstellen oder PCI-Express angebunden waren, ist dass Persistent Memory direkt vom Speichersystem des Prozessors verwaltet wird. Das ist um mehrere Größenordnungen schneller als jedes andere Bussystem in einem PC, es gibt nur ein grundlegendes Problem: Da DRAM wegen seiner immer noch existierenden Vorteile der geringen Kosten und hohen Kapazitäten nicht so schnell verschwinden wird, geht Intel von mehreren Speicherbereichen aus DRAM und nichtflüchtigem Speicher (NVM) in einem System aus.

Erweiterte Cache-Verwaltung

Zudem sind die bisher bekannten NVMs wie Flash, MRAM oder der Memristor anders organisiert als DRAM. Es gilt vor allem, bestimmte Blockgrößen einzuhalten, so dass die Daten des Prozessors vor dem Schreiben in den persistenten Speicher neu geordnet werden müssen. Da die NVMs zum Hauptspeicher gehören, müssen auch die Caches der CPU konsistent damit gehalten werden, oder bestimmte Speicherbereiche als nicht-cachebar erklärt werden, was früher schon eine Funktion von x86-CPUs war. Für die Cache-Verwaltung kommen nun die Befehle "Cache Line Flush Optimized" (CLFLUSHOPT) und "Cache Line Write Back" (CLWB) hinzu.

Zudem kann nun auch ein bestimmter Speicherbereich durch die CPU als nichtflüchtig erklärt werden, das erledigt der Befehl "Persistent Commit" (PCOMMIT). Mit den neuen Befehlen lassen sich nach Meinung des US-Prozessorexperten David Kanter auch SSDs als Speicherbereich für die CPU einblenden, wofür wohl neue Treiber geschrieben werden müssen. Dann müssten sich die Zugriffe darauf, etwa bei Datenbankservern, nicht erst durch betagte Protokolle wie Sata quälen, weil der Prozessor die SSD direkt verwalten kann.

Überhaupt sind solche Änderungen an der Infrastruktur nichts für bestehende Betriebssysteme und Geräte. Um die Vorteile wirklich nutzen zu können, sind laut Intels Unterlagen auch Änderungen am BIOS nötig, das die verschiedenen Arten von Speicher unterscheiden muss, obwohl die gemeinsam von der CPU verwaltet werden. Vor allem für Serversysteme unter Linux erscheint das aber relativ einfach umsetzbar.


eye home zur Startseite
TheSUNSTAR 10. Nov 2014

Zum einen hängt die Effizienz stark von deinem Contention-Level ab. Wenn du bei jeder...

476f6c656d 09. Nov 2014

Ich schätze es wird eher auf ein gewöhnlichen Sleepmodus hinaus laufen wo eine Sicherung...

barforbarfoo 09. Nov 2014

Bereitgestellt wird über das OS (z.b. mmap) danach geht es direkt auf den Speicher, so...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Fresenius Kabi Deutschland GmbH, Oberursel
  2. MBtech Group GmbH & Co. KGaA, Lindau
  3. MediaMarktSaturn IT Solutions, Ingolstadt
  4. Daimler AG, Berlin


Anzeige
Top-Angebote
  1. 1,99€
  2. 4,99€
  3. (u. a. Motorsport Manager für 15,99€)

Folgen Sie uns
       


  1. Super Mario Run

    Nintendo bleibt trotz Enttäuschung beim Bezahlmodell

  2. Samsung

    Galaxy Note 7 wird per Update endgültig lahmgelegt

  3. The Ringed City

    From Software zeigt Abschluss von Dark Souls 3 im Trailer

  4. Dieter Lauinger

    Minister fordert Gesetz gegen Hasskommentare noch vor Wahl

  5. Die Woche im Video

    Cebit wird heiß, Android wird neu, Aliens werden gesprächig

  6. Mobilfunkausrüster

    Welche Frequenzen für 5G in Deutschland diskutiert werden

  7. XMPP

    Bundesnetzagentur will hundert Jabber-Clients regulieren

  8. Synlight

    Wie der Wasserstoff aus dem Sonnenlicht kommen soll

  9. Pietsmiet

    "Alle Twitch-Kanäle sind kostenpflichtiger Rundfunk"

  10. Apache-Lizenz 2.0

    OpenSSL plant Lizenzwechsel an der Community vorbei



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Videostreaming im Zug: Maxdome umwirbt Bahnfahrer bei Tempo 230
Videostreaming im Zug
Maxdome umwirbt Bahnfahrer bei Tempo 230
  1. USA Google will Kabelfernsehen über Youtube streamen
  2. Verband DVD-Verleih in Deutschland geht wegen Netflix zurück
  3. Nintendo Vorerst keine Videostreaming-Apps auf Switch

Buch - Apple intern: "Die behandeln uns wie Sklaven"
Buch - Apple intern
"Die behandeln uns wie Sklaven"
  1. Übernahme Apple kauft iOS-Automatisierungs-Tool Workflow
  2. Instandsetzung Apple macht iPhone-Reparaturen teurer
  3. Earbuds mit Sensor Apple beantragt Patent auf biometrische Kopfhörer

Lithium-Akkus: Durchbruch verzweifelt gesucht
Lithium-Akkus
Durchbruch verzweifelt gesucht
  1. Super MCharge Smartphone-Akku in 20 Minuten voll geladen
  2. Brandgefahr HP ruft über 100.000 Notebook-Akkus zurück
  3. Brandgefahr Akku mit eingebautem Feuerlöscher

  1. Re: Was soll der Aufriss?

    Berner Rösti | 16:28

  2. Re: Ich finde das ausnahmsweise gut

    GebrateneTaube | 16:28

  3. Re: Worum gehts?

    Trockenobst | 16:27

  4. Re: Denkt er er hätte eine Sonderposition?

    Berner Rösti | 16:26

  5. Re: Betonköpfe

    wonoscho | 16:19


  1. 15:20

  2. 14:13

  3. 12:52

  4. 12:39

  5. 09:03

  6. 17:45

  7. 17:32

  8. 17:11


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel