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Flash+DRAM: HP verbaut erstmals NVDIMMs in seinen Servern

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hp 2015Die Suche nach immer schnelleren Speichertechnologien spielt nicht nur für SSDs oder Grafikkarten eine wichtige Rolle, auch beim Arbeitsspeicher hängt die Gesamtperformance eines Serversystems maßgeblich davon ab, wie schnell der direkt an die CPU angebundene Speicher arbeiten kann. DDR4 ist im Server-Bereich genau wie bei den Desktops derzeit das Maß aller Dinge, aber natürlich verlangen spezielle Anwendungsgebiete bereits heute nach Lösungen, die im Massenmarkt erst in wenigen Jahren zu finden sein werden. Dazu gehören auch NVDIMMs.

Bei den NVDIMMs handelt es sich um Module an Arbeitsspeicher, die sowohl klassischen DRAM verbaut haben, aber auch eine gewissen Anteil an Flash-Speicher verwenden. Mit der Kombination beider sollen sich die Vor- und Nachteiler der Speichertechnologien entsprechend ergänzen. Allerdings hat diese Kombination an Vorteilen auch ihren Preis, weswegen es wenig verwunderlich ist, dass HP aus seiner Enterprise-Sparte heraus erste Angebote dazu verbreitet.

NVDIMM von HP für die eigenen ServerNVDIMM von HP für die eigenen Server

NVDIMM von HP für die eigenen Server

Zunächst werden die neuen NVDIMMs für die Gen9-Server vom Typ Proliant DL360 und Proliant DL380 angeboten. Hier kommen auch die neuen Broadwell-EP-Prozessoren zum Einsatz, die seitens Intel noch nicht offiziell vorgestellt wurden. Pro Knoten können laut HPE (Hewlett Packard Enterprise) bis zu 1.536 GB verbaut werden. Die als NVDIMM-N bezeichneten Module sehen einen 8 GB großen DDR4-DRAM sowie einen Flashspeicher in gleicher Größe vor, sodass insgesamt 16 GB pro Modul zur Verfügung stehen. Welcher Flashspeicher genau zum Einsatz kommt, wird nicht erwähnt. Ein gemeinsamer Controller verwaltet diese beiden Speichertypen und kombiniert sie so, dass sie gemeinsam angesprochen werden können.

Für das Serversystem ist ein solches NVDIMM-N-Modul zunächst einmal nichts anderes als ein gewöhnliches RDIMM-Modul, da nur der DRAM-Speicher direkt vom System angesprochen werden kann. Die Geschwindigkeit und das Verhalten wie die Latenzen sind also maßgeblich durch den DRAM bestimmt. Die Daten werden aber außerdem im Flashspeicher vorgehalten und über den Controller dort entsprechend aus dem DRAM gelesen. Dieser Vorgang ist deutlich langsamer als die Schreib- und Lesevorgänge auf dem DRAM. Kommt es aber zu einem Stromausfall, sind die Daten auf dem Flashspeicher weiterhin vorhanden, während die DRAMs ohne Refresh sämtliche Daten verlieren.

Funktionsprinzip von NVDIMM
Funktionsprinzip von NVDIMM

Ein Vorteil dieser Technik ist demnach die Datenintegrität bei Stromausfall, was sich durch entsprechende Sicherheitssysteme (redundante Stromversorgung, USV, etc.) aber auch anders realisieren ließe. Weitaus wichtiger ist aber die Tatsache, dass Datenübertragungsrate zum NVDIMM deutlich höher ist, als beispielsweise bei PCI-Express- oder SAS-SSDs. Konkrete Zahlen möchte HP nicht nennen und spricht nur von einer Leistungssteigerung bei Input-/Output-Operationen pro Sekunde im den Faktor 23 bis 34. Bei einfachen Datenübertragungen soll dies um den Faktor 6 bis 12 schneller sein und für Datenbankzugriffe wichtige Latenzen können um den Faktor 73 bis 81 reduziert werden. Offenbar sieht HP für NVDIMMs im 3D-XPoint-Speicher von Intel einen möglichen zukünftigen Einsatz. Intel selbst hat bereits entsprechende DIMM-Module präsentiert, diese aber nicht näher spezifiziert.

Der Preis für ein NVDIMM-N-Modul mit 8+8 GB liegt bei 900 US-Dollar. Sonst üblicher RDIMM kostet mit 8 GB hingegen nur 250 US-Dollar.

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