Was ist ein NVDIMM

NVDIMM Beispiel NVDIMM-N

Unter der Bezeichnung NVDIMM Speicher werden die verschiedenen technischen Lösungen zur nicht-flüchtigen Speicherung von Daten auf Basis eines DIMM Speichers zusammengefasst.
NVDIMM steht für Non-Volitale-Dual-Inline-Memory-Module. Dieser Speichertechnologie findet in spezifischen Servern seine Anwendung.

Die Adressierung der NVDIMM Speicher erfolgt über die DDR Schnittstelle, wie bei einem DDR4 bzw. DDR5 DIMM Modul. Technisch ist z.B. das NVDIMM-F Modul eher einer SSD als einem RAM Speicher ähnlich.

Der Zugriff beim NVDIMM-F, NVDIMM-P und NVDIMM-X Speichers ist nicht so schnell wie bei einem DDR4- bzw. DDR5 LRDIMM, aber schneller als bei einer klassischen SSD Lösung.

Beim DDR4/DDR5 DIMM als RAM (Read Access Memory) basierenden Speicher, müssen durch den permanenten Refresh, die Zelleninhalte erhalten werden. Wenn die Stromversorgung des Arbeitsspeichers unterbrochen wird, sind die Daten nicht mehr vorhanden (flüchtige Datenspeicherung).

Die Gemeinsamkeit der verschiedenen NVDIMM Technologien ist die nicht-flüchtige Datenspeicherung.
Wenn Daten auf dem NVDIMM nicht aktiv gelöscht werden, bleiben Sie erhalten, auch wenn keine Spannung anliegt.

Alle NVDIMM Speicher nutzen den Speicherbus und die Standard DIMM Sockel der DDR4 bzw. DDR5 Arbeitsspeicher, haben aber völlig unterschiedliche Ansätze bei der Adressierung und Art der Datenspeicherung:

NVDIMM-N Speicher „arbeiten“ mit DRAM Speichern. Zusätzlich gibt es einen Flash Speicher auf der Speicherplatine.
Bei Spannungsausfall wird der Inhalt des flüchtigen DRAM Speichers auf den nicht-flüchtigen Flash Speicher innerhalb des NVDIMMs übertragen.
Notwendig sind dafür eine externe Batterie und onBoard Capacitatoren.
Beim Systemstart werden die Daten vom Flash-Speicher des NVDIMMs abgerufen und in den DRAM Speicher des NVDIMMs geladen.
Ein NVDIMM-N hat eine ähnliche Performance wie ein RDIMM oder LRDIMM Arbeitsspeicher. Durch den erhöhten Platzbedarf der Capacitatoren und des Flash Bausteins auf der Platine, ist der Platz für die DRAM Speicher physikalisch begrenzt. Im Vergleich zum RDIMM oder LRDIMM Speicher ist damit der Preis des NVDIMM-N höher, die Kapazität jedoch geringer.

NVDIMM-F Module arbeiten mit NAND-Flash Speichern. Die Daten werden nicht-flüchtig gespeichert. Es sind wesentlich größere Kapazitäten als beim NVDIMM-N möglich. Der DDR4 bzw. DDR5 basierende Hauptspeicher wird extern als schneller Cache Speicher durch die NVDIMM-F Technik verwendet, um die Performance zu steigern. Trotzdem ist die Performance deutlich geringer als bei einem RDIMM oder LRDIMM Speichermodul.

NVDIMM-P Module arbeiten mit der nicht-flüchtigen Intel Optane Persistent Memory Technologie (PMem). Die Daten werden in 3D-Xpoint Zellen gespeichert. Intel erzielt mit der 3D-Xpoint-Speichern bessere Geschwindigkeiten als sie momentan bei anderen Flash Speichern möglich sind. Generell soll der NVDIMM-P Standard auch für den Aufbau mit NAND-Flash, ReRAM und anderen nicht-flüchtigen Speichern genutzt werden können.

NVDIMM-X setzt NAND-Flash Speicher und zusätzlichen DRAM Speicher als Cache-Speicher auf der NVDIMM Platine ein. Der Name setzt sich zusammen aus NVDIMM und dem Unternehmensnamen „Xitore“, die diese Technologie entwickelt hat.

Durch die Entwicklung der NVDIMM Speicher ist Bewegung in die Art der Datenverarbeitung und Speicherung innerhalb der Systeme gekommen.
Der nicht-flüchtige Speicher auf einer DIMM Platine, der direkt auf dem schnellen Systembus eingesetzt und direkt vom Prozessor adressiert wird, verspricht interessante Möglichkeiten um große und sichere Speicherkapazitäten mit der Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers zu kombinieren.

 

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