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Kommenden Servern sollen Load-Reduced-(LR-)Speichermodule weitaus größere Mengen an RAM ermöglichen als bisher.

Mit jeder Prozessorgeneration steigt die Zahl der Rechenwerke beziehungsweise CPU-Kerne, doch im Vergleich dazu wächst die maximal mögliche Hauptspeicherkapazität nur langsam. Zwar gibt es Speziallösungen, die es erlauben, viel mehr Speichermodule einzustecken als vom jeweiligen CPU-Hersteller vorgesehen, doch die sind oft teuer. Eine Alternative dazu sollen sogenannte Load-Reduced-DIMM [1]s werden, bei denen – wie bei den von Intel vor einigen Jahren eingeführten Fully-Buffered-(FB-)DIMMs – jedes Speichermodul einen Pufferchip besitzt. [Update:] Diesen bezeichnet das Normungsgremium JEDEC [2] als DDR3 Memory Buffer; die endgültige Spezifikation ist aber noch nicht veröffentlicht.

Anders als der Advanced Memory Buffer (AMB) der FB-DIMMs [3] arbeitet der von Inphi Isolation Memory Buffer (iMB [4]) genannte Pufferchip auf LR-DIMMs aber nicht mit einem speziellen Signalprotokoll, sondern eben wie ein normales Registered DIMM (RDIMM). Außerdem dürften die iMB-Hersteller aus den Problemen mit der hohen [5] AMB-Leistungsaufnahme gelernt haben und versprechen sparsameren Betrieb: Die Firma Inphi nennt in einem Whitepaper [6] (PDF-Datei) eine zusätzliche Leistungsaufnahme von knapp 44 Watt, um 768 GByte Speicher auf einem Serverboard mit zwei Intel-Xeon-Prozessoren anzubinden. Zum Vergleich: Der integrierte Speicher-Controller eines aktuellen Xeon 5600 [7] kann in jedem seiner drei Speicherkanäle maximal drei Dual-Rank- oder zwei Quad-Rank-RDIMM [8]s anbinden. Auf einem Dual-Socket-Serverboard sind deshalb mit zwölf 16-GByte-Modulen maximal 192 GByte Hauptspeicher möglich oder 144 GByte in Form von achtzehn 8-GByte-Riegeln.

Bisher hat sich Intel zur LR-DIMM-Technik noch nicht öffentlich geäußert, aber nach diversen Informationen anderer Hersteller werden erst die 2011 erwarteten Xeons der Sandy-Bridge-Generation damit umgehen können. Dabei dürfte ein solcher Romney-EP-Xeon über seine LGA1356- oder LGA2011 [9]-Fassung weiterhin maximal drei Modulfassungen pro Kanal (3 DIMMs per Channel, 3DPC [10]) anbinden. Ein LR-DIMM verhält sich aus Sicht des Speicher-Controllers stets wie ein Single-Rank-DIMM.

Micron hat bereits im August 2009 erste Muster von LR-DIMMs mit 8 GByte Kapazität präsentiert, Samsung will Ende dieses Jahres mit der Fertigung von 32-GByte [11]-Modulen aus 40-Nanometer-Chips mit jeweils 4 GBit Kapazität beginnen. Als Vorteil der LR-DIMM-Technik nennt Samsung außer größerem Speicherausbau auch höhere Datentransferraten, weil der Speicherkanal – wiederum wie bei FB-DIMMs – auch bei voller Bestückung mit maximaler Taktfrequenz laufen kann. Im Vergleich zu einem RDIMM soll die Latenzzeit beim Zugriff auf ein LR-DIMM um drei Taktzyklen länger dauern; der Adressleitungspuffer (Register) von RDIMMs verlängert die Zugriffszeit im Vergleich zu ungepufferten (U)DIMMs bereits um 1 Taktzyklus.

Die Hersteller deuten an, dass die LR-DIMM-Technik bis hin zu DDR3-2133 funktionieren soll und später auch mit DDR4 [12], kündigen aber zunächst Module mit DDR3-1333-Chips an. Nebenbei erwähnen einige Ankündigungen auch, dass außer den schon lieferbaren, sparsameren DDR3-Chips mit 1,35 statt 1,5 Volt Betriebsspannung auch noch genügsamere Varianten mit 1,25 Volt angedacht sind. Low-Voltage-DDR3-DIMMs werden schon jetzt häufig angeboten, aber erst von den Speicher-Controllern der allerneuesten CPU-Generationen sinnvoll genutzt.

Ob auch AMD LR-DIMMs mit den 2011 erwarteten Bulldozer [13]-Serverprozessoren Interlagos und Valencia unterstützen will, ist unklar. AMD hatte allerdings bereits 2007 angekündigt, gemeinsam mit Inphi und IDT eine Puffertechnik namens G3MX [14] zu entwickeln; seither hat man davon allerdings nichts mehr gehört. 2008 wiederum hatte die Firma MetaRAM gemeinsam mit Hynix eine spezielle Puffertechnik vorgestellt [15].

Cisco hatte im vergangenen Jahr einen speziellen Dual-Socket-Server mit zwei Xeons und 48 Steckplätzen für bis zu 384 GByte RAM angekündigt [16], wobei Spezialchips auf dem Mainboard zum Einsatz kommen (Buffer-on-Board, BoB). IBM wiederum liefert für den Quad-Socket-Server System x3850 X5 [17] einen Rack-Einschub namens MAX5, sodass den vier Xeon-7500-CPUs in 96 Steckplätzen bis zu 1,5 TByte RAM (mit 16-GByte [18]-DIMMs) zur Verfügung steht. Dell wiederum ermöglicht es beim PowerEdge R910 [19], auch bei der Bestückung mit nur zwei Xeon 7500 sämtliche 64 DIMM-Slots zu nutzen. (ciw [20])

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Links in diesem Artikel:
[1] http://www.heise.de/glossar/entry/Dual-Inline-Memory-Module-395512.html
[2] http://www.jedec.org/category/technology-focus-area/main-memory-ddr3-sdram
[3] https://www.heise.de/news/Fully-Buffered-Speichermodule-sollen-sparsamer-werden-170455.html
[4] http://www.inphi.com/products-technology/computing-storage-products/products/imbtrade02-gs01.php
[5] https://www.heise.de/news/Studie-Opteron-Server-effizienter-als-Xeons-mit-Fully-Buffered-DIMMs-178740.html
[6] http://www.inphi.com/products/whitepapers/iMB-White-Paper.pdf
[7] https://www.heise.de/news/Intel-Prozessorupgrade-auf-sechs-Kerne-fuer-Server-und-Workstations-Update-955523.html
[8] https://www.heise.de/news/Quad-Rank-RDIMMs-fuer-Opteron-Server-mit-viel-Hauptspeicher-143978.html
[9] https://www.heise.de/news/IDF-in-Peking-Mehr-Details-zu-Intels-Prozessorgeneration-Sandy-Bridge-976782.html
[10] https://www.heise.de/news/Intel-plant-Single-Socket-Server-und-Workstations-mit-viel-RAM-203578.html
[11] https://www.heise.de/news/Sparsames-32-GByte-Speichermodul-fuer-Server-183448.html
[12] https://www.heise.de/news/IDF-Nach-DDR3-kommt-DDR4-Hauptspeicher-197943.html
[13] https://www.heise.de/news/AMD-Details-der-2011-kommenden-Prozessorkerne-Bobcat-und-Bulldozer-857374.html
[14] https://www.heise.de/news/AMD-entwickelt-neue-Puffertechnik-fuer-Server-Hauptspeicher-155033.html
[15] https://www.heise.de/news/Sehr-viel-Server-Hauptspeicher-dank-Spezial-DIMMs-Update-183197.html
[16] https://www.heise.de/news/Kompakte-Server-mit-sehr-viel-Speicher-216896.html
[17] http://www-03.ibm.com/systems/x/hardware/enterprise/x3850x5/index.html
[18] https://www.heise.de/news/16-GByte-Speichermodule-fuer-Nehalem-Server-207951.html
[19] http://www.dell.com/us/en/enterprise/servers/poweredge-r910/pd.aspx?refid=poweredge-r910&s=biz&cs=555
[20] mailto:ciw@ct.de

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