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Ein NVIMM-N mit 8 GByte
Ein NVIMM-N mit 8 GByte (Bild: HPE)

Speicherriegel zum Abschalten

Bestrebungen, Flash-Speicher an den Bus für den Hauptspeicher in Form eines DIMMs anzuschließen, gibt es schon länger. Sandisk beispielsweise bot Anfang 2014 die Ultra-Low-Latency-DIMMs an, was aber vor allem als sehr schnelle SSD dienen sollte. Mit den mehrere Dutzend Gigabyte pro Sekunde schnellen Speicherbussen konnten jedoch die Flash-Chips nicht mithalten.

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Jenseits von solchen proprietären Lösungen entwickelt das Normierungsgremium Jedec seit Mitte 2015 auch zwei Standards für NVDIMMs. NVDIMM-F arbeitet wie die Sandisk-SSDs nur mit Flash-Speicher, interessanter ist NVDIMM-N.

Dabei wird die gleiche Menge Flash-Speicher wie DRAM auf einem Modul angebracht; vorgesehen ist das bisher nur mit DDR4-Speicher, den beispielsweise Intels neue Xeons (Broadwell EP/EX) und auch künftige Skylake-Xeons ansprechen können. Im laufenden Betrieb wird nur das schnelle DRAM genutzt, Performanceunterschiede zu herkömmlichen DIMMs sollten sich bei guter Bestückung nicht ergeben. Was auf den Marketing-Bildern zu NVDIMMs in der Regel nicht zu sehen ist: An die Module ist per Kabel noch eine Art Akku-Pack mit Superkondensatoren angeschlossen, das Backup Power Module (BPM).

  • Ein NVDIM (Bild: HPE)
  • Ablauf der RAM-Wiederherstellung mit NVDIMMs (Bild: SNIA)
  • Ein UEFI, hier noch BIOS genannt, muss NVDIMMs erkennen und prüfen (Bild: SNIA)
  • Die nächsten Skylake-Xeons unterstützen NVDIMMs (Bild: Intel)
  • In Kernel- und User-Space muss Linux an NVDIMMs angepasst werden (Bild: SNIA)
  • Viele Server-Anwendungen können von NVDIMM profitieren (Bild: SNIA)
  • 3D-Flash hält bei Servern Einzug (Bild: Intel)
  • 3D Xpoint wird zwischen DRAM und NAND-Flash positioniert (Bild: Intel)
Ablauf der RAM-Wiederherstellung mit NVDIMMs (Bild: SNIA)

Diese im Englischen Supercaps genannten Bauteile verfügen über eine hohe Leistungsdichte, können also im Vergleich zu LiPo-Akkus wenig Energie speichern, sie aber in kürzester Zeit wieder abgeben. Das müssen sie bei NVDIMMs auch, denn bei Stromausfall wird der gesamte Inhalt der DRAM-Bausteine in die Flash-Chips geschrieben. Das Modul arbeitet dazu als eigenes Subsystem, verfügt also zusätzlich zu den Speicherbausteinen und dem SPD-Chip noch über weitere Logik.

Auf den von HPE bereits ausgelieferten NVDIMMs für Broadwell-Xeons ist auf der Rückseite der recht große Controller zu sehen. Beim Wiederanfahren des Rechners werden die Supercaps "in einigen Minuten", so ist Herstellerunterlagen recht unspezifisch zu entnehmen, wieder geladen. Bis dahin ist das System also bis auf eine USV schutzlos, was Unterstützung durch die verwendete Software erfordert.

 NVDIMMs und PCIe-SSDs: Der Flash fürs RechenzentrumUEFI und Linux als Softwareunterbau 

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Érdna Ldierk 13. Jan 2017

Die sind von VW.

picaschaf 20. Okt 2016

Und woher soll die andere CPU wissen wo gerade die Codeausführung steht? Ne...

plutoniumsulfat 20. Okt 2016

Du gibst dich schon mit mickrigen 4GB/s zufrieden?

pumok 19. Okt 2016

@Poison Nuke: Da muss ich Dir in weiten Teilen recht geben. Ich würde nicht unbedingt von...

EWCH 19. Okt 2016

die Biose werden immer langsamer, HP hat bei den aktuellen Servern die Boot-Zeit locker...



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