Abo
  • Services:

Intel-CPUs: Neue Befehle für nichtflüchtige Speicher statt DRAM

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.

Artikel veröffentlicht am ,
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)

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.

Stellenmarkt
  1. Hanseatisches Personalkontor, Schwenningen
  2. BSH Hausgeräte GmbH, Traunreut

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.



Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 20,99€
  2. 17,49€
  3. 12,49€

Folgen Sie uns
       


Golem.de lässt Alexa schlecht lachen und rappen

Alexa kann komisch lachen und schlecht rappen - wie man im Video hört.

Golem.de lässt Alexa schlecht lachen und rappen Video aufrufen
Razer Nommo Chroma im Test: Blinkt viel, klingt weniger
Razer Nommo Chroma im Test
Blinkt viel, klingt weniger

Wenn die Razer Nommo Chroma eines sind, dann auffällig. Dafür sorgen die ungewöhnliche Form und die LED-Ringe, die sich beliebig konfigurieren lassen. Die Lautsprecher sind aber eher ein Hingucker als ein Hinhörer.
Ein Test von Oliver Nickel

  1. Razer Kiyo und Seiren X im Test Nicht professionell, aber schnell im Einsatz
  2. Stereolautsprecher Razer Nommo "Sind das Haartrockner?"
  3. Nextbit Cloud-Speicher für Robin-Smartphone wird abgeschaltet

P20 Pro im Kameratest: Huaweis Dreifach-Kamera schlägt die Konkurrenz
P20 Pro im Kameratest
Huaweis Dreifach-Kamera schlägt die Konkurrenz

Mit dem P20 Pro will Huawei sich an die Spitze der Smartphone-Kameras katapultieren. Im Vergleich mit der aktuellen Konkurrenz zeigt sich, dass das P20 Pro tatsächlich über eine sehr gute Kamera verfügt: Die KI-Funktionen können unerfahrenen Nutzern zudem das Fotografieren erleichtern.
Ein Test von Tobias Költzsch

  1. Android Huawei präsentiert drei neue Smartphones ab 120 Euro
  2. Wie Samsung Huawei soll noch für dieses Jahr faltbares Smartphone planen
  3. Porsche Design Mate RS Huawei bringt 512-GByte-Smartphone für 2.100 Euro

HP Z2 Mini Workstation G3 im Test: Leises Rauschen hinterm Monitor
HP Z2 Mini Workstation G3 im Test
Leises Rauschen hinterm Monitor

Unterm Tisch, auf dem Tisch oder hinter den Bildschirm geklemmt: HPs Z2 Mini Workstation ist ein potentes, wenn auch nicht gerade sehr preiswertes Komplettsystem. Den Preis ist der PC aber wert, denn er ist leise, modular und kann einfach gewartet werden. Der Admin dankt!
Ein Test von Oliver Nickel

  1. HP Pavilion Gaming Hardware für Gamer, die sich Omen nicht leisten wollen
  2. Chromebook x2 HP präsentiert Chrome-OS-Detachable mit Stift
  3. Laserjet Pro M15w und M28w HPs Laserdrucker schrumpfen auf 34 Zentimeter Länge

    •  /