In jedem leistungsorientierten Server oder Speichersystem spielt RAM eine entscheidende Rolle, wenn es um die Verwaltung der Anwendungslatenz geht. Die Prämisse ist einfach; Je mehr Speichersysteme haben, desto schneller sind sie. Aber RAM ist auch eine der teuersten Komponenten, daher ist es wichtig, die Leistungsanforderungen mit den richtigen Technologien und dem richtigen RAM-Speicherbedarf in Einklang zu bringen, um den Bedarf zu decken. Wie alle anderen Dinge in der IT macht auch das Gedächtnis rasante Innovationen. Die neueste Speicherversion ist DDR4 (Double Data Rate der vierten Generation), die Einzug in führende Server und Speicherplattformen hält. In unserem Labor ist RAM eines unserer wertvollsten Vermögenswerte und hilft uns, bei vielen unserer Benchmarks die Grenzen zu überschreiten. Crucial hat das Labor mit DDR4 ausgestattet, das wir nutzen, um unsere Auslastungssysteme voll auszuschöpfen.
DDR4 bietet gegenüber DDR3 mehrere Vorteile. Die drei Hauptvorteile sind Energieeinsparungen, Geschwindigkeitssteigerung und erhöhte Dichte. Standard-DDR3 verwendet 1.5 V für die Stromversorgung und DDR4 1.2 V, was einer Reduzierung um 20 % entspricht. Crucial gibt an, dass DDR4 in seiner Speicherarchitektur über eine Verdoppelung der Energieeinsparungen auf 40 % verfügt. DDR4 erzeugt außerdem weniger Wärme, was die Kühlung erleichtert. Das hört sich zwar nicht nach viel an, aber wenn man an große Rechenzentren denkt, summieren sich die Energieeinsparungen.
DDR4 kann mit einer Speicherbandbreite von bis zu 3 GB/s auch die doppelte Geschwindigkeit von DDR17 erreichen. Die anfänglichen Datenraten von DDR3 betragen 1066 MT/s und die anfänglichen Datenraten von DDR4 betragen 2133 MT/s. Darüber hinaus kann DDR4 schnellere Burst-Zugriffsgeschwindigkeiten für einen verbesserten sequentiellen Datendurchsatz liefern, indem es eine Vierkanal-Speicherarchitektur nutzt, die einzigartig für die DDR4-Technologie ist.
Die wichtigsten limitierenden Faktoren des Speichers sind Kapazität, Preis und in gewisser Weise auch der Formfaktor. Der DDR4 von Crucial bleibt auf dem Markt wettbewerbsfähig und bietet dichte Gehäusedesigns, die DIMMs mit größerer Kapazität ermöglichen. Mit zunehmender Reife der Technologie können Kunden den Speicher ihres Servers verdoppeln. Zum jetzigen Zeitpunkt ist der größte DDR4-Server-Speicherstick von Crucial 64 GB groß (Crucial 64 GB DDR4-2400 LRDIMM), verglichen mit dem größten DDR3-Server-Speicherstick von 32 GB (Crucial 32 GB DDR3-1333 ECC RDIMM). Obwohl der Formfaktor etwas offensichtlich ist, bedeutet dies, dass Käufer darauf festgelegt sind, welchen Speichertyp ihr Server unterstützt. DDR3-Systeme können nicht auf DDR4 aktualisiert werden, ohne den Server selbst auszutauschen.
Entscheidende DDR4-Spezifikationen
- Kapazitäten: 4 GB, 8 GB, 16 GB, 32 GB, 64 GB
- Formfaktor: ECC SODIMM 260-polig, ECC UDIMM 288-polig, RDIMM 288-polig, LRDIMM 288-polig, VLP RDIMM 288-polig
- Geschwindigkeit: 2133 MT/s
- Spannung: 1.2V
Leistung
In unserem Testlabor verwenden wir durchgehend DDR4-Speicher in Intel Haswell- und Broadwell-basierten Systemen für die meisten Enterprise-Tests, angefangen mit dem Dell PowerEdge 13G R730xd . Alle unsere aktuellen Benchmarks basieren auf DDR4-Speicher. Crucial 16-GB- und 32-GB-DIMMs kamen in unseren Tests von Supermicro- , EchoStream- und TYAN- Servern zum Einsatz, für die wir unseren eigenen Arbeitsspeicher verwendeten. Bei Servern mit begrenzter Speicherkapazität, wie dem TYAN GT62B-B5539 , nutzten wir die 32-GB-DIMMs, um die Speicherdichte zu erhöhen und unsere virtualisierten Workloads auszuführen. Auch im kürzlich erschienenen Test des Dell PowerEdge 13G R730 Broadwell-Refresh verwendeten wir die 32-GB-DIMMs, um die Workload-Dichte zu erhöhen und die neueste Generation von Intel-Prozessoren besser auszulasten.
Mit dem Supermicro 2U SuperServer 2028U-TNR4T+ haben wir 768 GB DDR4 (32 GB x 24) genutzt. Bei der durchschnittlichen Latenz zeigte der 2028U-TNR4T+-Server hervorragende Ergebnisse mit den 2.5-Zoll-Laufwerken von Intel und Memblaze, die beide bis zum Schluss mit einem Bereich von etwa 0.2 ms bis 1.6 ms gleichauf waren. Die Betrachtung des 2028U-TNR4T+ bei Verwendung der HHL-Laufwerke zeigte eine bessere Leistung, wobei das Huawei ES3000 3.2-TB-Modell einen Spitzenwert von knapp 0.9 ms erreichte.
Im Test des TYAN GT62B-B5539 1U-Serversystems im kleineren 1U-Formfaktor konnten wir eine gute Leistung für ein so kompaktes Gehäuse feststellen. Erneut haben wir Sysbench herangezogen, und im Benchmark für durchschnittliche Transaktionen pro Sekunde (TPS) erreichte der TYAN-Server 2,349 TPS für eine virtuelle Maschine (1VM) und einen Gesamtwert von 2,325 TPS.
Bei der Betrachtung eines SAN, insbesondere des EchoStream FlacheSAN2 , konnten wir erneut eine herausragende Leistung feststellen. Das FlacheSAN2 nutzte 256 GB DDR4-Speicher und erreichte in unserem synthetischen 4K-Durchsatztest über 1.9 Millionen IOPS beim Lesen und über 1.7 Millionen IOPS beim Schreiben.
Als Dell seine R730s aktualisierte, um die neue Broadwell-Prozessorfamilie von Intel zu unterstützen, haben wir den Server erneut getestet und 512 GB DDR4 (32 GB x 16) verwendet. Hier haben wir uns den Unterschied zwischen den CPU-Generationen im Server angesehen und festgestellt, dass die neuen Broadwell-Prozessoren der Version 4 die Leistung von 8,971 TPS bei Haswell auf 7,690 TPS steigerten, was einer Steigerung von etwas weniger als 17 % entspricht.
Fazit
DDR4 bietet gegenüber DDR3 mehrere Vorteile. DDR4 hat schnellere Datenübertragungsraten als DDR3, jeweils 2133 MT/s bis 1066 MT/s. Während dies allein den Benutzern eine Leistungssteigerung bescheren kann, verfügt DDR4 auch über eine höhere Dichte, was eine doppelte Kapazität und damit eine noch stärkere Steigerung der Gesamtleistung ermöglicht. DDR4 verbraucht außerdem weniger Strom und benötigt weniger Kühlung, was es in einem Rechenzentrum kostengünstiger und effizienter macht.
Wir verwenden in unserem Labor flächendeckend DDR4. Alle Benchmarks, die wir in unseren Tests nutzen, nutzen DDR4. Die meisten Top-Unternehmensserver und Speicherarrays, die unser Labor durchlaufen, verwenden DDR4. Unsere Ergebnisse spiegeln nicht nur die Auswirkungen von DDR4 auf die getesteten Geräte wider, da die Leistung das Ergebnis der Zusammenarbeit von Hardware und Software ist. Allerdings ermöglicht der DDR4-Speicher, dass die Hardware schneller und effizienter arbeitet und in Fällen, in denen große DIMMs installiert sind, eine viel höhere Speicherdichte erreicht wird. Dies wird immer wichtiger, da Serverprozessoren immer schneller und mit mehr Kernen ausgestattet werden, sodass mehr Arbeitslasten in einem einzigen Gehäuse ausgeführt werden können.
Beim SuperServer 2028U-TNR4T+ von Supermicro haben wir viel Crucial DDR4-Speicher (768 GB) genutzt und bei unseren virtualisierten Arbeitslasten sowohl einen hohen Durchsatz als auch eine unglaublich niedrige Latenz festgestellt. Dichte DDR4-Speicher-DIMMS sind auch in neuen kostengünstigen Embedded-CPU-Servern von großem Wert, bei denen die Speichersteckplätze begrenzt sind, die CPU jedoch mehrere Arbeitslasten unterstützen kann. Dies war der Fall, als wir den TYAN GT62B-B5539 testeten, der nur vier Steckplätze zur Verfügung hatte. Insgesamt wird Crucial DDR4 in einer Vielzahl von Konfigurationen angeboten und bietet Kompatibilität mit der überwiegenden Mehrheit der heute auf dem Markt erhältlichen Server- und Speicherprodukte.
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