NVDIMM
Тип оперативной памяти для компьютеров

NVDIMM (произносится как «эн-ви-димм») или энергонезависимая DIMM — это тип постоянной памяти с произвольным доступом для компьютеров, использующих широко используемые форм-факторы DIMM . Энергонезависимая память — это память, которая сохраняет свое содержимое даже при отключении электропитания, например, при неожиданном отключении питания, системном сбое или обычном выключении. При правильном использовании NVDIMM могут повысить производительность приложений и время восстановления системы после сбоя. [1] Они повышают долговечность и надежность твердотельных накопителей (SSD). [2] [3]

Многие «энергонезависимые» продукты используют энергозависимую память во время нормальной работы и сбрасывают содержимое в энергонезависимую память при отключении питания, используя встроенный резервный источник питания. Энергозависимая память быстрее энергонезависимой; она имеет байтовую адресацию; и в нее можно записывать данные произвольно, не беспокоясь об износе и сроке службы устройства. Однако включение второй памяти для достижения энергонезависимости (и встроенного резервного источника питания) увеличивает стоимость продукта по сравнению с энергозависимой памятью.

В настоящее время разрабатывается множество новых видов энергонезависимой памяти, а несколько уже запущены в производство, включая магниторезистивную оперативную память (MRAM), 3D XPoint от Intel (выпуск прекращен в 2022 году), Nano-RAM на основе углеродных нанотрубок . [4] Цель этой технологии — возможность масштабирования с минимальными затратами, чтобы постоянная память могла заменить DRAM в качестве основной системной памяти в корпоративных системах. [1]

Типы

Существует три типа реализаций NVDIMM по стандартам JEDEC : [5] [ необходим неосновной источник ]

  • NVDIMM-F : DIMM с флэш-памятью. Пользователям системы необходимо будет связать DIMM-память с традиционной DRAM DIMM. Хотя официального стандарта нет, модули типа NVDIMM-F доступны с 2014 года.
  • NVDIMM-N : DIMM с флэш-памятью и традиционной DRAM в одном модуле. Компьютер обращается к традиционной DRAM напрямую во время работы системы. В случае сбоя питания модуль копирует данные из энергозависимой традиционной DRAM в постоянную флэш-память и копирует их обратно при восстановлении питания. Он использует небольшой резервный источник питания для модуля, пока данные из DRAM копируются во флэш-память.
  • NVDIMM-P : спецификация, полностью выпущенная JEDEC в феврале 2021 года. [6] Она позволяет основной памяти компьютера быть постоянной, используя технологию постоянной памяти и может совместно использовать межсоединение DDR4 или DDR5 DIMM с модулями DRAM DIMM.

Нестандартные реализации NVDIMM:

  • NVDIMM-X : DDR4 DIMM с флэш-памятью NAND и энергозависимой памятью DRAM в одном модуле, разработанном Xitore.

По состоянию на 2024 год большинство модулей NVDIMM использовали флэш-память NAND в качестве энергонезависимой памяти. [7] Новые технологии памяти направлены на достижение персистентности без кэша или двух отдельных модулей памяти. Intel и Micron выпустили в 2017 году, а затем прекратили выпуск в 2022 году, технологию 3D XPoint PCM , но она никогда не продавалась в формате DIMM, вопреки заявлениям. [8] Sony и Viking Technology анонсировали продукт NVDIMM-N на основе технологии ReRAM , [9] но он так и не вышел на рынок. Аналогичным образом, в 2015 году Samsung и Netlist анонсировали продукт NVDIMM-P, возможно, на основе Z-NAND. [10]

Резервное питание

NVDIMM произошли от BBU (резервное питание от батареи) DIMM , которые использовали резервную батарею для поддержания питания энергозависимой памяти в течение 72 часов. Однако батареи не приветствуются в компьютерных компонентах, поскольку имеют ограниченный срок службы, могут считаться опасными отходами и могут содержать тяжелые металлы [ требуется ссылка ] , что нарушает требования RoHS .

Когда модуль включает энергонезависимую память, резервное питание требуется только в течение короткого времени после отключения основного питания компьютера, пока модуль копирует данные из энергозависимой памяти в энергонезависимую. Поэтому современные NVDIMM используют бортовые суперконденсаторы для хранения энергии.

Интерфейс

Некоторые поставщики серверов по-прежнему выпускают продукцию, использующую интерфейс DDR3 для компьютера, но работа по стандартизации в 2014 и 2015 годах, например, в JEDEC [11] и ACPI [12] , была основана на интерфейсе DDR4 .

Использует

BBU DIMM изначально был разработан для использования в качестве кэша RAID HBA (адаптеров шины хоста) или систем, чтобы данные в кэше могли пережить сбой питания. NVDIMM вышли за рамки приложений RAID и стали быстрыми устройствами хранения или обработкой в ​​памяти для центров обработки данных и облачных вычислений . [13]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Энергонезависимая память и ее использование в корпоративных приложениях (PDF) , SNIA , январь 2014 г.
  2. ^ Grupp, Laura M.; Davis, John; Swanson, Steven (февраль 2012 г.). «Мрачное будущее флэш-памяти NAND» (PDF) . Microsoft Research . Архивировано (PDF) из оригинала 2019-02-10 . Получено 2014-05-08 .
  3. ^ Малеваль, Жан Жак (2013-03-11). "SSDs Risk Massive Data Loss" . Storage Newsletter . Получено 2013-09-06 .
  4. ^ Кларк, Питер (14 апреля 2020 г.). «Первые продукты NRAM на основе углеродных нанотрубок должны появиться в 2020 г., заявляет Nantero». eenewsanalog.com . European Business Press . Получено 19 сентября 2020 г. .
  5. ^ Golander, Amit (2015-08-23). ​​«Добро пожаловать в эру карт NVDIMM». Plexistor . Архивировано из оригинала 2018-12-23 . Получено 2015-08-23 .
  6. ^ "JEDEC публикует стандарт протокола шины DDR4 NVDIMM-P". JEDEC . 2021-02-17 . Получено 2021-02-17 .
  7. ^ Крамп, Джордж (2012-10-02). "Имеет ли DRAM-память смысл?". Storage Switzerland . Архивировано из оригинала 2013-06-16.
  8. ^ Мах Унг, Гордон (2015-08-21). "Intel's crazy fast 3D XPoint Optane memory heads for DDR slots but with a cache". PCWorld . Архивировано из оригинала 2015-08-23 . Получено 2015-08-21 .
  9. ^ Рассел, Джил (2015-08-11). "Viking technology and Sony in ReRAM memory mashup". TechEye . Архивировано из оригинала 2016-04-16 . Получено 2015-08-11 .
  10. ^ Армстронг, Адам (2015-11-19). "Netlist и Samsung Partner To Deliver NVDIMM-P". Обзор хранилищ . Архивировано из оригинала 2021-01-02.
  11. ^ "JEDEC объявляет о поддержке гибридных модулей памяти NVDIMM". JEDEC . 2015-05-26. Архивировано из оригинала 2016-04-24 . Получено 2015-05-26 .
  12. ^ Ларабель, Майкл (21.05.2015). "ACPI 6 Non-Volatile Memory Device Support NFIT libND For Linux". Phoronix . Архивировано из оригинала 23.12.2018 . Получено 21.05.2015 .
  13. ^ Верити, Джон В. (2012-09-19). «Энергонезависимая DRAM готова дать приложениям большой импульс». Ускорение центров обработки данных . Архивировано из оригинала 2013-06-16 . Получено 2013-09-06 .
  • Память, которая никогда не забывает
  • Карты памяти DIMM с энергонезависимой памятью
  • NVDIMM повышает долговечность SSD
  • Достижения в области памяти и процессоров меняют представление о цифровых технологиях
  • Энергонезависимые модули DIMM и NVMe оживляют саммит по флэш-памяти
  • Как решить проблему выносливости SSD Архивировано 2013-10-07 на Wayback Machine
  • Электронное решение NVDIMM (на немецком языке)
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=NVDIMM&oldid=1243875996"