In qualsiasi server o sistema di storage orientato alle prestazioni, la RAM svolge un ruolo fondamentale quando si tratta di gestire la latenza delle applicazioni. La premessa è semplice; più memoria hanno i sistemi, più velocemente andranno. Ma la RAM è anche uno dei componenti più costosi, quindi è importante bilanciare le esigenze di prestazioni con le tecnologie e l'ingombro della RAM adeguati per soddisfare tale esigenza. Come tutte le altre cose nell'IT, la memoria sta facendo passi da gigante nell'innovazione. L'ultima versione della memoria è DDR4 (double data rate di quarta generazione), che si sta facendo strada nei server e nelle piattaforme di archiviazione all'avanguardia. Nel nostro laboratorio la RAM è una delle nostre risorse più apprezzate e ci aiuta a superare i limiti in molti dei nostri benchmark. Crucial ha fornito al laboratorio DDR4 che abbiamo sfruttato per spingere al massimo i nostri sistemi di carico.
DDR4 presenta numerosi vantaggi rispetto a DDR3. I tre vantaggi principali sono il risparmio energetico, l'aumento della velocità e la maggiore densità. La DDR3 standard utilizza 1.5 V per l'alimentazione e la DDR4 utilizza 1.2 V, con una riduzione del 20%. Crucial afferma che DDR4 ha ereditato il risparmio energetico nella sua architettura di memoria, raddoppiando il risparmio energetico fino al 40%. DDR4 genera anche meno calore, facilitando il raffreddamento. Anche se questo non sembra molto, quando si pensa in termini di data center di grandi dimensioni, i risparmi energetici si sommano.
DDR4 può anche vantare una velocità doppia rispetto a DDR3 con larghezza di banda della memoria fino a 17 GB/s. La velocità dei dati introduttivi di DDR3 è di 1066 MT/s e la velocità dei dati introduttivi di DDR4 è di 2133 MT/s. Non solo, DDR4 può offrire velocità di accesso burst più elevate per un migliore throughput di dati sequenziali utilizzando un'architettura di memoria a quattro canali unica per la tecnologia DDR4.
I principali fattori limitanti della memoria sono la capacità, il prezzo e in qualche modo il fattore di forma. Le DDR4 di Crucial rimangono competitive sul mercato, offrendo design a package denso che consentono DIMM di maggiore capacità. Man mano che la tecnologia matura, consentirà ai clienti di raddoppiare la memoria del proprio server. Al momento della stesura di questo articolo, la più grande memory stick per server DDR4 di Crucial è da 64 GB (Crucial 64GB DDR4-2400 LRDIMM), rispetto alla più grande memory stick per server DDR3 da 32 GB (Crucial 32GB DDR3-1333 ECC RDIMM). Il fattore di forma, sebbene in qualche modo ovvio, significa che gli acquirenti sono vincolati al tipo di memoria supportato dal loro server; I sistemi DDR3 non possono essere aggiornati a DDR4 senza sostituire il server stesso.
Specifiche DDR4 cruciali
- Capacità: 4 GB, 8 GB, 16 GB, 32 GB, 64 GB
- Fattore di forma: ECC SODIMM a 260 pin, ECC UDIMM a 288 pin, RDIMM a 288 pin, LRDIMM a 288 pin, VLP RDIMM a 288 pin
- Velocità: 2133MT/s
- Tensione: 1.2V
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Nel nostro laboratorio utilizziamo DDR4 su tutta la linea di sistemi basati su Intel Haswell e Broadwell per testare la maggior parte delle apparecchiature enterprise, a partire dalla recensione del Dell PowerEdge 13G R730xd e in futuro. Tutti i nostri benchmark attuali utilizzano la memoria DDR4 come base. Per quanto riguarda il ruolo dei DIMM Crucial da 16 GB e 32 GB nel nostro ambiente di test, li abbiamo utilizzati nelle recensioni dei server Supermicro , EchoStreams e TYAN , per i quali abbiamo fornito la nostra DRAM. Per i server con slot limitati, come il TYAN GT62B-B5539 , abbiamo utilizzato i DIMM da 32 GB per aumentare la densità della memoria di sistema e poter eseguire i nostri carichi di lavoro virtualizzati multipli. Abbiamo utilizzato i DIMM da 32 GB anche nella recente recensione del Dell PowerEdge 13G R730 Broadwell-refresh per aumentare la densità del carico di lavoro e saturare al meglio le CPU Intel di ultima generazione.
Con Supermicro 2U SuperServer 2028U-TNR4T+ abbiamo sfruttato 768 GB di DDR4 (32 GB x 24). Nella latenza media, il server 2028U-TNR4T+ ha mostrato risultati eccellenti con le unità Intel e Memblaze da 2.5″, entrambe testa a testa fino alla fine con un intervallo compreso tra circa 0.2 ms e 1.6 ms. Osservando il 2028U-TNR4T+ quando si utilizzano le unità HHL ha mostrato prestazioni migliori, con il modello Huawei ES3000 da 3.2 TB che ha raggiunto un picco di poco meno di 0.9 ms.
In un server di dimensioni più compatte, il TYAN GT62B-B5539 1U , abbiamo riscontrato buone prestazioni per un dispositivo di dimensioni ridotte. Ancora una volta, abbiamo analizzato Sysbench e nel benchmark delle transazioni medie al secondo, il server TYAN ha ottenuto una prestazione di 2,349 TPS per 1 VM e un punteggio aggregato di 2,325 TPS.
Analizzando una SAN, nello specifico la EchoStreams FlacheSAN2 , abbiamo riscontrato ancora una volta prestazioni eccezionali. La FlacheSAN2 utilizza 256 GB di memoria DDR4 e nel nostro test di throughput sintetico 4K abbiamo registrato prestazioni superiori a 1.9 milioni di IOPS in lettura e oltre 1.7 milioni di IOPS in scrittura.
Quando Dell ha aggiornato i suoi R730 per supportare la nuova famiglia di processori Broadwell di Intel, abbiamo testato nuovamente il server e utilizzato 512 GB di DDR4 (32 GB x 16). Qui abbiamo esaminato la differenza tra le generazioni di CPU del server e abbiamo visto che i nuovi processori Broadwell v4 hanno aumentato le prestazioni fino a 8,971 TPS rispetto ai 7,690 TPS di Haswell, ovvero un aumento di poco inferiore al 17%.
Conclusione
DDR4 presenta numerosi vantaggi rispetto a DDR3. DDR4 ha velocità di trasferimento dati più elevate rispetto a DDR3, rispettivamente da 2133 MT/s a 1066 MT/s. Anche se questo da solo può offrire agli utenti un incremento delle prestazioni, DDR4 ha anche una densità più elevata che consente il doppio della capacità per un incremento ancora maggiore delle prestazioni complessive. DDR4 inoltre consuma meno energia e necessita di meno raffreddamento, rendendolo più conveniente ed efficiente in un data center.
Usiamo DDR4 su tutta la linea nel nostro laboratorio. Tutti i benchmark che utilizziamo nei nostri test utilizzano DDR4. La maggior parte dei principali server aziendali e array di storage che arrivano dal nostro laboratorio utilizzano DDR4. I nostri risultati non riflettono esclusivamente l'impatto di DDR4 sui dispositivi testati poiché le prestazioni sono il risultato della collaborazione tra hardware e software. Tuttavia, la memoria DDR4 consente all'hardware di funzionare in modo più rapido ed efficiente e, nei casi in cui sono installati DIMM di grandi dimensioni, raggiunge una densità di memoria molto maggiore. Ciò è sempre più importante poiché i processori dei server aumentano di velocità e core, consentendo a più carichi di lavoro di operare all'interno di un singolo chassis.
Nel SuperServer 2028U-TNR4T+ di Supermicro abbiamo sfruttato parecchia memoria Crucial DDR4 (768 GB) e abbiamo riscontrato sia un throughput elevato che una latenza incredibilmente bassa nei nostri carichi di lavoro virtualizzati. I DIMM di memoria DDR4 ad alta densità sono molto preziosi anche nei nuovi server CPU incorporati a basso costo in cui gli slot di memoria sono limitati, ma la CPU è in grado di supportare più carichi di lavoro. Questo è stato il caso quando abbiamo recensito il TYAN GT62B-B5539, che aveva solo quattro slot da utilizzare. Nel complesso Crucial DDR4 è offerto in un'ampia gamma di configurazioni e offre compatibilità con la stragrande maggioranza dei prodotti server e di archiviazione oggi sul mercato.
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