Несмотря на то, что страница истории, посвящённая созданию энергонезависимой памяти Optane, официально закрыта Intel, третье поколение модулей DCPMM всё-таки увидит свет и дополнит собой платформы Sapphire Rapids и Emerald Rapids (если к этому моменту они останутся в наличии). Об этом стало известно благодаря слайду, опубликованному в Twitter. Несмотря на принадлежность модулей PMem 300 (Crow Pass) к третьему поколению, в них испоьзуются кристаллы второго поколения, четырёхслойные Barlow Pass.

В Crow Pass применён новый контроллер Crow Valley с интерфейсом DDR-T2. Этот интерфейс позволяет создавать пулы Optane PMem объёмом до 4 Тбайт на сокет (8 × 512 Гбайт). Кроме того, DDR-T2 шина функционирует на вдвое более высокой частоте, нежели у ячеек памяти. И если PMem 200 предлагали интерфейс 3200 МТ/с, то в PMem 300 будут реализованы скорости 4000-4400 МТ/с, что более-менее соответствует параметрам модулей DDR5 DRAM, которые в серверных системах обычно имеют скорость 4800 МТ/с.

Источник: Twitter/9550pro

Соответствующим образом возрастёт производительность. Данные приводятся для режима 2RW1 (две операции чтения на одну операцию записи), и если первое поколение PMem ограничивается 4 Гбайт/с, а второе останавливается на отметке 4,83 Гбайт/с, то третье сможет развивать линейные скорости в районе 6 Гбайт/с. Ещё сильнее вырастет производительность в случайных операциях, с 1–1,2 Гбайт/с до 3 Гбайт/с.

Кроме того, в Crow Pass будут дополнены протоколы сохранения данных в случае потери питания — в дополнение к обычному режиму ADR появится FastADR. Как и предыдущие поколения PMem, Optane PMem 300 смогут работать в режиме App Direct, в качестве дополнения обычной DRAM и в смешанном режиме. Теплопакет у новинок, к слову, не изменился и составляет те же 15 Вт с возможностью кратковременного увеличения для повышения производительности, если есть запас по охлаждению.

Наращивание объёмов памяти в современных серверных системах может вылиться в серьёзные затраты —  от модулей ёмкостью 32 Гбайт приходится переходить сразу к 64-Гбайт модулям или 128-Гбайт. Модулей с промежуточной ёмкостью не существует, вернее, не существовало до недавних пор. Новые чипы DDR5 должны помочь в создании модулей с меньшим шагом: 24, 48, 96 Гбайт или т.д. Это так называемая «небинарная» память.

В отличие от обычных DIMM, в основе которых лежат микросхемы DRAM ёмкостью 16 Гбит, в новых модулях DDR5 применяются чипы ёмкостью 24 Гбит. Использование таких чипов позволяет получить и 768 Гбайт на модуль DIMM. К настоящему времени все крупные производители памяти, включая Samsung, SK-Hynix и Micron уже анонсировали «небинарные» чипы DDR5 ёмкостью 24 Гбит, сообщает The Register.

Источник: SK hynix

У современных серверов стоимость памяти может достигать 14 % от стоимости всего сервера, а в облачных средах даже приближается к 50 %. Но если, например, реальная потребность в памяти составляет 3 Гбайт на поток, то системе с 96-ядерным процессором AMD EPYC 9004 нужно 576 Гбайт памяти. Использование 32-Гбайт модулей в 12 имеющихся каналов даст только 384 Гбайт RAM (недостача 192 Гбайт), а 64-Гбайт — сразу 768 Гбайт (избыток 192 Гбайт). При этом за «ненужные» гигабайты всё равно придётся заплатить. Сокращение числа активных каналов с 12 до 10 может оказаться неприемлемым, как, впрочем, и использование 2DPC (в случае Genoa этого режима пока всё равно нет).

А вот модули ёмкостью 48 Гбайт для такой системы окажутся идеальными: не придётся переплачивать за лишнюю память или терять в производительности при сокращении числа активных каналов. Существуют и другие методы решения этой проблемы — например, использование CXL (впрочем, SK hynix уже предлагает 96-Гбайт CXL-модули как раз на базе 24-Гбит чипов DDR5) или процессоров с интегрированной высокоскоростной памятью. Однако ничто не мешает сочетать эти технологии, добиваясь, таким образом, ещё большей гибкости.

Компания SK hynix объявила о создании рабочих образцов памяти DDR5 MCR (Multiplexer Combined Ranks) DIMM: это, как утверждается, самые производительные модули DRAM для серверов на сегодняшний день. Изделия имеют эквивалентную производительность DDR5-8000, что значительно больше по сравнению с широко распространёнными продуктами DDR5-4800.

MCR DIMM — двухранговая память, спроектированная совместно со специалистами Intel и Renesas. В модулях обеспечивается одновременное использование двух рангов, для чего служит специальный буфер данных между DRAM и CPU. Данный подход напоминает DDIMM/OMI и FB-DIMM.

Источник изображений: SK hynix

Такая архитектура даёт возможность одновременно направлять вдвое больше информации в сторону CPU по сравнению с обычными модулями DRAM. В результате, достигается значительное повышение скорости работы модулей без увеличения быстродействия собственно чипов памяти.

Говорится, что достижение стало возможным благодаря сочетанию опыта SK hynix по проектированию модулей DRAM, передовых технологий Intel, используемых в процессорах Xeon, и буферной технологии Renesas. Для стабильной работы модулей MCR DIMM необходимо согласованное взаимодействие между буфером данных и CPU. SK hynix ожидает, что новая память будет востребована в HPC-сегменте, но сроков начала массового производства не называет.

Компания SMART Modular Technologies, подразделение SGH, анонсировала модули оперативной памяти ECC UDIMM стандарта DDR5 с низкопрофильным исполнением (Very Low Profile). Изделия обладают повышенной надёжностью и могут эксплуатироваться в жёстких условиях.

Модули семейства DuraMemory имеют высоту 18,75 мм. Они предназначены для использования в blade-серверах, ориентированных на применение в телекоммуникационной сфере, в составе edge-платформ, сетевых инфраструктур, СХД и пр. Анонсированы решения ёмкостью 16 и 32 Гбайт (CL40). Представлены изделия с частотой 4800 МГц, но также ведётся разработка версий с частотой 5600 МГц.

Источник изображения: SMART Modular Technologies

Для коммерческих решений температурный диапазон простирается от 0 до +70 °C. Индустриальные модули DDR5 VLP ECC UDIMM рассчитаны на работу при температурах от -40 до +85 °C. Они имеют защитное покрытие и фиксирующие зажимы для обеспечения надёжной работы в разных условиях эксплуатации. Применяемые в составе модулей резисторы устойчивы к воздействию серы. Приём заказов на новинки уже начался. Более подробную информацию о них можно найти на этой странице.

Экосистема CXL продолжает формироваться: идея дезагрегации ресурсов встретила тёплый отклик рынка, всё чаще появляются новые решения с поддержкой данного стандарта. Развивается и сам стандарт — буквально на днях были приняты и опубликованы спецификации CXL 3.0. А компания Microchip Technology представила новые контроллеры памяти с поддержкой CXL и двух каналов DDR4-3200 или DDR5-4800.

Коммутаторы и контроллеры для среды CXL компания выпускала и ранее, но серия SMC 2000 является новинкой, которая послужит мостом между памятью DDR4/DDR5 и CXL-шиной. В новой серии представлены контроллеры с конфигурацией 8×32G (PM8701) и 16×32G (PM8702), отвечающие набору спецификаций CXL 2.0 (Type 3) и 1.1. Вариант 16×32G к тому же является самым производительным в индустрии на сегодняшний день: он поддерживает сразу 16 линий CXL, способных работать на скорости 32 ГТ/с (PCIe 5.0).

Источник: Microchip Technology

Это серьёзный шаг вперёд по сравнению с контроллером SMC 1000 первого поколения, чьи возможности были ограничены формулой 8×25G. Данный чип специально разрабатывался для модулей Open Memory Interface (OMI), но данная технология практически не «взлетела», оказавшись ограниченной рамками платформы IBM POWER. В итоге все наработки по OMI и OpenCAPI были переданы в руки консорциума CXL.

CXL позволит легко наращивать объёмы памяти. Источник: SK hynix

Серию SMC 2000 явно ждёт более успешная судьба: новые чипы позволят создавать высокоскоростные двухканальные модули объёмом от 512 Гбайт. К тому же они поддерживают стекирование микросхем DRAM — до четырёх слоёв на канал. А это открывает дорогу к ещё более серьёзным объёмам. Более подробно о SMC 2000 можно узнать на сайте производителя.

SK hynix Inc. представила свои первые образцы DDR5-модулей в форм-факторе EDSFF E3.S. Новинки оснащены интерфейсом PCIe 5.0 x8 и контроллерами CXL 2.0. Массовое производство таких модулей начнётся в 2023 году. Одновременно компания представила и open source набор HMSDK для разработки решений на базе новой памяти. Он будет доступен в IV квартале 2022 года.

Первые образцы обладают довольно скромной ёмкостью (всего 96 Гбайт), но построены они на базе современных 24-Гбит чипов, изготовленных по техпроцессу 1α. Есть и ещё один нюанс — поскольку, по словам компании, массовых серверных платформ с поддержкой E3.S x8 всё ещё нет, некоторые образцы адаптирована для использования в имеющихся аппаратных платформах.

Изображения: SK Hynix

Тем не менее, интерес к новинками в том или ином виде уже выразили AMD, Dell, Intel и Montage. SK hynix, как и другие участники консорциума CXL, отмечает, что гетерогенный подход к архитектуре памяти в серверах откроет возможности для создания компонуемой инфраструктуры, а также позволит гибко выбирать необходимые уровень производительности и ёмкость DRAM. Впрочем, в полном объёме вся гибкость работы с памятью будет доступна только на платформах с поддержкой CXL 2.0, которую грядущие серверные процессоры AMD и Intel предложить не смогут.

SK hynix отмечает, что даже простое сочетание DIMM и CXL-модулей в рамках одного узла позволит существенно нарастить суммарную пропускную способность DRAM — с 260–320 Гбайт/c до 360–480 Гбайт/с. Ёмкость, правда, согласно расчётам SK hynix, вырастет с 768 Гбайт до 1,15 Тбайт. Samsung же ещё этой весной анонсировала выход 512-Гбайт CXL-модулей DDR5, а в прошлом году представила платформу Poseidon V2 с поддержкой PCIe 5.0, CXL и E3.S-модулей.

Компания Micron Technology объявила о доступности серверной памяти DDR5 для платформ серверов и рабочих станций на чипах Intel и AMD следующего поколения. Серверы с поддержкой DDR5 сейчас тестируются в ЦОД, и ожидается, что их внедрение будет расширяться в течение 2022 года. Новые модули Micron ёмкостью до 64 Гбайт уже доступны для приобретения через глобальных торговых и промышленных партнёров компании.

Изображения: Micron

Согласно данным Micron, переход на память DDR5 позволит повысить производительность систем на 85 % по сравнению с использованием DDR4. Новая оперативная память для серверов обеспечивает максимальную производительность для ИИ, высокопроизводительных вычислений и приложений с интенсивным использованием данных, которым требуется большая вычислительная мощность и более высокая пропускная способность памяти, чем может обеспечить DDR4.

Согласно спецификации JEDEC, память DDR5 поддерживает скорость передачи данных 4800 МТ/с, что в 1,5 раза выше, чем у DDR4-3200. Благодаря улучшениям архитектуры DDR5 и встроенным возможностям управления питанием достигается оптимизация работы системы в целом. В дальнейшем ожидается появления модулей DDR5-5600 и DDR5-6400 для соответствия растущим требованиям будущих рабочих нагрузок.

Micron с самого начала сотрудничала с JEDEC при разработке спецификаций DDR5 и содействовала ранней сертификации нового типа памяти в рамках программы Micron DDR5 Technology Enablement Program (TEP), единственной, по словам компании, в отрасли программы поддержки экосистемы для DDR5. Программа насчитывает более 400 участников из более чем 160 глобальных компаний.

Компания TeamGroup анонсировала модули оперативной памяти Industrial Smart Alert DDR5 Memory Module. Это первые в отрасли изделия корпоративного класса с уникальной системой оповещения о неисправностях и ошибках. Новинки подходят для применения в оборудовании для периферийных вычислений, интеллектуальных устройствах Интернета вещей (AIoT), инфраструктурах связи 5G и пр.

Изделия снабжены светодиодной RGB-индикацией состояния. Зелёный цвет говорит о работе в штатном режиме, а свечение красным и синим цветом указывает на возникшие неполадки. Предусмотрены три режима оповещения — Alert, Notification и Reminder. Более того, в случае проблем устройства подают звуковой сигнал через интегрированный зуммер.

Источник изображений: TeamGroup

TeamGroup отмечает, что компания выпускает промышленные модули DDR5 в исполнениях U-DIMM, SO-DIMM, ECC-DIMM и R-DIMM для различных сценариев применения. Частота памяти достигает 5600 МГц, а напряжение питания равно 1,1 В. Упомянут фирменный запатентованный набор технологий T.R.U.S.T. — Temperature, Robust, Unique, S.M.A.R.T. и Trust: эти инструменты призваны повысить надёжность и стабильность работы. Дополнительную безопасность обеспечивает функция SPD Write Protection.

Компания Team Group сообщила о начале выпуска модулей оперативной памяти DDR5 Industrial Server Memory, предназначенных для установки в серверное оборудование. Организовано производство изделий DDR5 ECC DIMM и DDR5 R-DIMM.

Выпущенные модули обеспечивают производительность до 6400 млн пересылок в секунду (MT/s). Ёмкость достигает 128 Гбайт, а напряжение питания составляет 1,1 В.

Источник изображения: Team Group

Решения имеют встроенную интегральную схему управления питанием (PMIC) для точной передачи данных и повышения энергоэффективности. Кроме того, реализована фирменная запатентованная технология TRUST — Temperature, Robust, Unique, S.M.A.R.T., повышающая надёжность работы.

Память может использоваться в жёстких условиях — при высоких температурах, повышенной влажности, вибрациях и пр. Говорится о совместимости с платформами Intel Eagle Stream и AMD Zen4 Genoa. Информации об ориентировочной цене на данный момент нет.

Переход от стандартных интерфейсов на универсальный CXL открывает множество интересных возможностей. Но новый стандарт требует и соответствующей аппаратной инфраструктуры — по крайней мере, до тех пор, пока поддержка CXL не станет привычной для всех серверных компонентов. И такие решения уже появляются: компания Montage Technology представила чип-экспандер, совместимый с CXL 2.0.

Новый чип Memory eXpander Controller (MXC M88MX5891) предназначен для использования в платах расширения, бэкплэйнах и модулях памяти в форм-факторе EDSFF. Он относится к классу CXL Type 3 и полностью отвечает стандартам JEDEC, обеспечивая при этом поддержку как DDR5, так и более доступной DDR4.

Изображения: Montage Technology

Чип отвечает спецификациям CXL 2.0 и может задействовать всю доступную полосу PCI Express 5.0. Задержки, вносимые новым контроллером, минимальны. Это позволит наделить поддержкой CXL системы, чьи процессоры новый стандарт пока не поддерживают, и при этом как можно меньше потерять в производительности. В настоящее время компания-разработчик активно сотрудничает с известными производителям памяти, дабы выпустить решения на базе MXC как можно скорее.

Впрочем, до формирования полноценной экосистемы CXL пока далеко. Грядущие процессоры AMD EPYC Genoa и Intel Xeon Sapphire Rapids поддерживают в полном объёме только CXL 1.1. Тем не менее, отдельные эксперименты ведутся давно. Так, ещё в прошлом году был показан прототип системы с CXL-адаптером для связки DDR4/PCIe 5.0 на базе FPGA.