NVDIMMs und PCIe-SSDs: Der Flash fürs Rechenzentrum

Stromausfall im Serverraum - in naher Zukunft ist das kein Horrorszenario mehr. In Minuten sollen die Rechner wieder online sein können, ohne Neustart und Datenverlust. Möglich machen das neue Komponenten auf Basis von Flash-Speicher, die zudem auch die Leistung steigern können.

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

Aus einem halbwegs aktuellen Desktop-PC oder Notebook ist die SSD nicht mehr wegzudenken, auch in Rechenzentren erfüllen die Flash-Medien immer mehr Aufgaben. Die Anforderungen gehen dort jedoch über schnelles Laden und Speichern hinaus. Auch beim seit Jahrzehnten kaum weiterentwickelten Hauptspeicher deutet sich in Form von DIMMs ein Umbruch an. Bald soll nicht mehr gelten: Strom weg, RAM leer.

Das wird möglich durch NVDIMMs. Die Abkürzung ist auch ausgeschrieben und frei übersetzt kaum lesbarer: nichtflüchtige Speichermodule. Darauf sitzt die gleiche Menge DRAM wie Flash-Speicher, Letzterer dient als Backup für einen Stromausfall oder einen nahezu energielosen Standby. Das ermöglicht es auch, einen Rechner durch hartes Abschalten sofort vom Netz zu nehmen, ohne Daten zu verlieren.

  • 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)
Ein NVDIM (Bild: HPE)

Der wesentliche Unterschied zu Flash-Techniken für den Heimbereich sind sowohl bei SSDs als auch bei NVDIMMs für Server die verwendeten Busse - sie sind breiter und daher schneller -, aber auch zunehmend die Bauweisen des nichtflüchtigen Speichers selbst. Statt bisher üblichem Single-Level oder Multi-Level (SLC, MLC) und Samsungs V-NAND sollen modifizierte Phase-Change-Speicher wie Intels 3D Xpoint sowohl in SSDs als auch in NVDIMMs verbaut werden.

Für die sonst recht konservative Architektur von Rechenzentren sind das recht viele neue Technologien, die teilweise auch miteinander konkurrieren. Auch wenn die Grundidee der NVDIMMs einleuchtet, geht es auch um unterschiedliche und teils recht neue Anwendungsszenarien.

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Speicherriegel zum Abschalten 
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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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