NVDIMM – złoty środek między wydajnością a nieulotnością

Najnowsza Generacja serwerów Dell przynosi wiele innowacyjnych zmian oraz wprowadza najnowsze zdobycze technologii do codziennej pracy, a jedną z nich jest pamięć NVDIMM. Czym więc jest wspomniana pamięć?

NVDIMM (non-volatile dual in-line memory module ~ nieulotna podwójna pamięć liniowa) jest to nowa hybrydowa pamięć składająca się z dynamicznej pamięci o dostępie swobodnym (DRAM) z nieulotną pamięcią flash NAND i dedykowanym zasilaniem awaryjnym. Pamięć NVDIMM egzystuje razem z resztą pamięci operacyjnej  w pojedynczym podsystemie pamięci.

Wymiary oraz kształt pamięci NVDIMM nie różnią się praktycznie niczym od standardowych modułów DDR4 używanych w serwerach, wpina się je do standardowego złącza DIMM na magistrali pamięci. Pamięć flash, która jest integralną częścią pamięci NVDIMM służy wyłącznie do przechowania stanu pamięci DRAM w przypadku zaniku zasilania.

Pamięci NVDIMM mogą być używane do rozszerzenia pamięci systemowej lub tworzenia rozwiązań in-memory o wysokiej wydajności bez obaw o utratę cennych danych. Zastosowanie nowej pamięci nie kończy się tylko na wspomnianych scenariuszach, ponieważ najnowszy system serwerowy firmy Microsoft czyli Windows Serwer 2016 daje również sporo możliwość a mianowicie:

• Używanie pamięci trwałej (NVDIMM-N) jako magazynu blokowego w systemie Windows Server 2016
• Używanie pamięci trwałej (NVDIMM-N) jako magazynu z możliwością adresowania za pomocą bajtów w systemie Windows Server 2016
• Zwiększanie wydajności programu SQL Server 2016 za pomocą pamięci trwałej w systemie Windows Server 2016

Pamięci NVDIMM korzystają z tej samej szyny pamięci co reszta pamięci DIMM w serwerze pozwalając tym samym pracować z niemalże takimi samymi parametrami, ale nie są natywnymi urządzeniami typu plug-and-play. Poszczególni producenci muszą więc odpowiednio modyfikować płyty główne jak i oprogramowanie BIOS / UEFI, aby prawidłowo rozpoznawały nowy hybrydowy typ pamięci.

Poniżej przedstawiony jest obrazkowy schemat działania pamięci NVDIMM w serwerach firmy DELL:

Normalna praca serwera

Awaria utraty zasilania, przenoszenie zawartości DRAM do modułu FLASH

Powrót zasilania i przywrócenie stanu z przed awarii

Jedynie można delikatnie się spierać co do samej zastosowanej nazwy NVDIMM czy czasem nie wprowadza osoby zainteresowanej tą technologią w mały błąd? Ponieważ, urządzenia które korzystają z pamięci NVDIMM pracują przede wszystkim na pamięci ulotnej (DRAM), gdzie przetwarzane są dane, a nieulotność zapewnia moduł flash i moduł baterii lub kondensatora, które uruchamiane są w momencie awarii zasilania w celu zachowania danych znajdujących się w pamięci ulotnej(DRAM), aby można było je później bez najmniejszych problemów przywrócić.

Tak wygląda moduł baterii przeznaczony do pracy z pamięciami NVDIMM w serwerze DELL R740

Źródła:

https://docs.microsoft.com/pl-pl/windows-server/storage/storage-spaces/storage-class-memory-health

http://www.dell.com/support/manuals/is/en/isbsdt1/poweredge-r940/nvdimm-n_ug_pub/introduction?guid=guid-8884370c-5553-4089-b613-a3c570b56f0e&lang=en-us

https://searchstorage.techtarget.com/definition/NVDIMM-Non-Volatile-Dual-In-line-Memory-Module