Модули LRDIMM (DIMM со сниженной нагрузкой) – новый тип модулей памяти для серверов, разработанный на базе отраслевых стандартов. Модули поддерживаются серверными платформами 2012 года, использующими процессоры Intel Xeon E5 и AMD Opteron 6200.

Модули LRDIMM схожи с регистровыми модулями DIMM, которые используются сегодня в подавляющем большинстве серверов. Они построены на основе печатной платы модулей памяти, которые подходят к тем же разъемам памяти, что и микросхемы DRAM. На этом их сходство заканчивается, поскольку принцип работы модулей LRDIMM отличается от принципа работы регистровых модулей DIMM.

Регистровые модули DIMM подключаются напрямую к шине параллельной памяти, соединенной с контроллерами памяти процессоров Xeon E5 или Opteron 6200, а модули LRDIMM добавляют к шине специальную микросхему буфера памяти, прикрепленную к каждому модулю:

Когда сервер настроен на регистровые модули DIMM, шина памяти работает в параллельном режиме, и все микросхемы DRAM управляются контроллером памяти процессора. При добавлении новых микросхем DRAM на регистровые модули DIMM электрическая нагрузка модулей памяти повышается (они известны как ранги – модули памяти бывают одно-, двух- и четырехранговыми). При установке большего количества рангов на канал памяти, скорость памяти снижается и/или использование дополнительных разъемов памяти становится невозможным.

При использовании модулей RDIMM в платформах на основе процессоров Intel Xeon 5500, 5600 и E5, пользователи ограничены конфигурациями каналов. Допускается установка не более двух модулей DIMM на канал, поскольку при использовании третьего банка скорость памяти снижается. На сегодняшний день доступны двухранговые модули емкостью 16ГБ, однако модули RDIMM емкостью 32ГБ являются четырехранговыми и ограничены до двух модулей DIMM на канал при значительно более низких скоростях.

Модули LRDIMM не имеют таких ограничений, потому что используют микросхемы буфера памяти. Когда сервер настроен на использование только модулей LRDIMM, контроллеры памяти в процессорах автоматически переключаются в последовательный режим – все сигналы данных, команд и управления становятся пакетированными и передаются в буфер памяти на модулях LRDIMM. В них буфер памяти управляет всеми операциями чтения и записи в микросхемах DRAM.

Модули LRDIMM значительно снижают электрическую нагрузку микросхем DRAM на шину данных, а благодаря процессу, называемому “умножение рангов”, четырехранговые модули LRDIMM преобразуются для контроллера памяти в двухранговые модули памяти. Благодаря уменьшению электрических рангов модуля LRDIMM сервер может поддерживать модули LRDIMM с повышенными скоростями по сравнению с модулями RDIMM и имеют меньше ограничений для разъемов. Например, при напряжении 1,5Вна модуль памяти процессор Xeon E5 может поддерживать до двенадцати модулей LRDIMM, или до 768ГБ для двухъядерного сервера, при скоростях памяти до 1066МГц. По сравнению с ними, модули RDIMM емкостью 32ГБ, доступные только в четырехранговом исполнении, ограничены в количестве – до 8 модулей на процессор Xeon E5 и в скорости – до 800МГц.

На графике ниже показаны варианты конфигурации для сервера Intel Xeon E5 при установке до трех модулей DIMMs на канал (3DPC):

Таблица 1: Максимальные скорости памяти на конфигурацию памяти: Скорость передачи данных памяти платформы (также называемая скоростью передачи данных) является показателем номинальной скорости памяти процессора, рангов и скорости модулей памяти и конфигурации платформы в формате 1DPC, 2DPC и 3DPC.

Большая часть платформ Intel E5 может поддерживать два модуля LRDIMM на канал при частоте 1333МГц и напряжении 1,5В и три модуля LRDIMM на канал при 1066МГц, что позволяет использовать конфигурации с двенадцатью модулями LRDIMM на процессор; при использовании четырехранговых модулей RDIMM задействуются только 8 разъемов на процессор и максимальная скорость составляет 800МГц.

Сравнивая модули LRDIMM емкостью 32ГБ и четырехранговые модули RDIMM емкостью 32ГБ, мы можем увидеть, что двухъядерный сервер E5-2600 с двадцатью четыремя разъемами памяти можно сконфигурировать следующим образом:

• Модули LRDIMM: 32ГБ x 24 = 768ГБ с частотой 1066МГц и при напряжении 1,5В
• Модули RDIMM: 32ГБ x 16 = 512ГБ с частотой 800МГц и при напряжении 1,5В

Модули LRDIMM обеспечивают более высокие скорости при большей емкости для пользователей, требования которых не удовлетворяют двухранговые модули RDIMM емкостью 16ГБ или четырехранговые модули RDIMM емкостью 32ГБ.

Как определить, нужно ли использовать модули LRDIMM для высокопроизводительных серверов:

• Изучите конфигурацию вашей серверной платформы с двухранговыми модулями памяти емкостью 16ГБ или четырехранговыми модулями памяти емкостью 32ГБ
• Определите скорость передачи данных памяти для вашего сервера (см. документы Kingston, касающиеся производительности) или обратитесь за помощью в компанию Kingston
• Если вам необходимо более 8 x 32ГБ на процессор, вам нужны модули LRDIMM, в противном случает достаточно будет четырехранговых модулей RDIMM емкостью 32ГБ с частотой 800МГц. Если вам необходимы частоты 1066МГц или 1333МГц, следует использовать только модули LRDIMM.