Energetisch sparsame Webserver durch Flash- statt DRAM-Hauptspeicher (Update)
Der NOR-Flash-Spezialist Spansion will Internet-Suchmaschinen mit einer Kombination aus DRAM-Hauptspeicher und sparsameren NOR-Flash-Modulen bestücken.
Unter dem Namen EcoRAM kündigt die ehemalige [1] AMD-Flash-Speicher [2]sparte Spansion [3] Speichermodule für Webserver an, die statt mit den üblichen DRAM [4]-Chips mit NOR-Flash [5]-Bauelementen des speziellen Typs MirrorBit Eclipse [6] bestückt sind. Haupt-Vorteil der EcoRAM-DIMM [7]s im Vergleich zu DRAM-Riegeln soll die wesentlich geringere Leistungsaufnahme sein: Für ein herkömmliches 4-GByte-Speichermodul nennt Spansion 10 Watt mittlere Leistungsaufnahme; ein EcoRAM-DIMM könnte daraus angeblich 32 GByte Speicherkapazität versorgen.
Herkömmlicher NOR-Flash-Speicher arbeitet allerdings wesentlich langsamer als DRAM, weshalb Spansion die schnellere MirrorBit-Eclipse-Technik verwendet. Gewöhnliche Server-Mainboards [8] kooperieren zudem nicht ohne Weiteres mit NOR-Flash-DIMMs, weshalb Spansion bereits seit Herbst 2007 mit dem Silicon-Valley-Startup Virident [9] zusammenarbeitet. CEO [10] des jungen Unternehmens ist Raj Parekh [11], dessen Risikokapital-Beteiligungsfirma Redwood Venture Partners [12] offenbar auch Virident finanziert. Virident hat einen GreenGateway-Server entwickelt, der für EcoRAM-DIMMs ausgelegt ist.
Bei geschicktem Einsatz sollen die EcoRAM-Module den Energiebedarf von Webserver-Rechenzentren um bis zu 75 Prozent senken können. Diese Berechnung geht allerdings davon aus, dass man jeweils 4 Server mit je 32 GByte herkömmlichem DRAM durch ein GreenGateway-System mit 4 GByte DRAM und zusätzlich 128 GByte EcoRAM ersetzt. Laut Spansion soll diese Systemkonsolidierung vor allem für Serverfarmen von Internet-Suchmaschinen attraktiv sein. Die EcoRAM-Module sind angeblich sogar zuverlässiger als DRAM-DIMMs. Genau Angaben zur Datentransferrate und zur Zugriffszeit sowie zu möglicherweise implementierten Wear-Leveling-Algorithmen machten Spansion und Virident bisher nicht.
Zunächst setzt Spansion MirrorBit [13]-Flash-Chips mit 2 Bit/Zelle aus der 65-nm-Fertigung [14] ein, die je 2 GBit speichern. 2009 sollen 45-nm-Chips mit 4 GBit folgen, die 64-GByte-EcoRAM-DIMMs möglich machen. 2010 und 2012 sind dann mit der 32- und 22-nm-Fertigungstechnik jeweils weitere Verdopplungen geplant.
(Update:) Spansion unterscheidet die eigene MirrorBit-Technik ausdrücklich von der üblichen Multi-Level-Cell-(MLC-)Technik, die bei Flash-Zellen mit Floating-Gate-Transistoren zum Einsatz kommt. MirrorBit Quad [15] (PDF-Datei) stellt dabei eine Kombination aus der MirrorBit- und MLC-Technik dar.
Die Idee, Flash-Speicher in Servern einzusetzen, ist grundsätzlich nicht neu. Zunehmend drängen etwa Solid State Disks (SSDs) mit NAND-Flash und schnellen Controllerchips auf den Markt; hier sind im Serverbereich bereits EMC [16], Sun [17] oder IBM [18] aktiv. Die Firma Violin Memory [19] hat Pufferspeicher-Appliances mit so genannten VIMMs mit bis zu 64 GByte Flash-Speicher angekündigt [20], NetApp liefert Performance Acceleration Modules [21] (PAMs) in Form von PCIe-Karten und Texas Memory Systems [22] hat Flash-Speichersysteme mit bis zu 2 TByte Kapazität und 64 GByte DDR-SDRAM-Pufferspeicher im Angebot. (ciw [23])
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[1] https://www.heise.de/news/Spansion-Boersengang-soll-750-Millionen-US-Dollar-bringen-145044.html
[2] http://www.heise.de/glossar/entry/Flash-Speicher-397321.html
[3] http://www.spansion.com/
[4] http://www.heise.de/glossar/entry/Dynamic-Random-Access-Memory-395584.html
[5] http://www.heise.de/ct/06/23/136/
[6] http://www.spansion.com/products/MirrorBit_Eclipse.html
[7] http://www.heise.de/glossar/entry/Dual-Inline-Memory-Module-395512.html
[8] http://www.heise.de/glossar/entry/Mainboard-395785.html
[9] http://www.virident.com/
[10] http://www.heise.de/glossar/entry/Chief-Executive-Officer-395568.html
[11] http://199.237.199.222/htdocs/team.asp
[12] http://www.redwoodvp.com/
[13] https://www.heise.de/news/MirrorBit-Quad-Vier-Bits-pro-Flash-Speicherzelle-165786.html
[14] https://www.heise.de/news/Spansion-beginnt-mit-der-Produktion-von-65-nm-NOR-Flash-177205.html
[15] http://www.spansion.com/flash_memory_technology/43704A-Spansion-MirrorBit-Quad-Whitepaper.pdf
[16] https://www.heise.de/news/EMC-bietet-Speicher-Array-mit-Flash-Disks-178661.html
[17] https://www.heise.de/news/Solid-State-Disks-halten-auch-in-Sun-Server-Einzug-212236.html
[18] https://www.heise.de/news/Solid-State-Disks-fuer-Server-152277.html
[19] http://www.violin-memory.com/
[20] https://www.heise.de/news/Sehr-viel-Server-Hauptspeicher-dank-Spezial-DIMMs-Update-183197.html
[21] https://www.heise.de/news/NetApp-bringt-Beschleunigermodul-als-uebergangsloesung-zur-SSD-214527.html
[22] http://www.superssd.com/products/ramsan-500/
[23] mailto:ciw@ct.de
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