حافظه سرور ،بررسی تکنولوژی های حافظه و رم اچ پی

حافظه سرور ،بررسی تکنولوژی های حافظه و رم اچ پی

انتخاب مناسب حافظه سرور ، کلید رسیدن به بالاترین کارایی در اپلیکیشن، قابلیت اطمینان در سیستم و سریع‌تر شدن نرخ بازگشت سرمایه یا همان ROI است. از دیگر مزایای آن کاهش اندازه سرور و پاور دیتاسنترها است. حافظه نقش مهمی در میزان انرژی مصرفی سرور دارد و انتخاب کم‌مصرف‌ترین حافظه، مولفه‌ای مهم و حیاتی در کاهش مصرف انرژی و کولینگ دیتاسنتر است. کاهش هزینه مصرفی در زمینه تامین انرژی و کولینگ به معنی کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش ROI یا زمان بازگشت سرمایه دارد. محصولات HPE در این زمینه، شامل HPE Standard Memory و HPE Smart Memory است که در ادامه به بررسی این تکنولوژی‌ها می‌پردازیم.

اگر ظرفیت‌های کم، نیاز شما را برآورده می‌کنند HPE Standard Memory مناسب کار شماست ولی برای حجم‌های کاری مبنی بر حافظه و Data-Intensive باید از HPE Smart Memory استفاده کنید. SmartMemory برای مشتریانی که می‌خواهند از حداکثر کارایی و قابلیت اطمینان حافظه و همچنین مصرف کمتر انرژی استفاده کنند مناسب است که این تکنولوژی‌ها در سرورهای پرولیانت نسل ۸ و ۹ و ۱۰ فراهم شده است.

HPE Smart Memory تکنولوژی منحصربفردی است که برای سرورهای پرولیانت اچ پی طراحی شده و می توان اطمینان داشت که حافظه نصب شده روی سرورهای سری پرولیانت اچ پی مورد تایید و آزمایش اچ پی قرار گرفته است. HPE Smart Memory از استانداردهای صنعتی که در سیستم های اچ پی اعتبارسنجی و تایید شده‌اند استفاده می‌کند. از آنجا که حافظه‌ها از آزمایش‌های سخت بر روی پلت‌فرم‌های اچ پی گذشته‌اند، تمام مشخصه‌های حافظه، دارای بالاترین استانداردهاست. این تکنولوژی، پلت‌فرمی فراهم می‌کند تا سرور بتواند توسعه‌ها و افزایش حافظه در آینده را پشتیبانی کند و این کار از طریق سیستم HPE Active Health و نرم افزارهای مدیریتی دیگر انجام می شود.

ویژگی‌های مهم و سودمند HPE Smart Memory

از قابلیت‌های مهم و سودمند تکنولوژی HPE Smart Memory می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. پشتیبانی از توسعه و ارتقاء در آینده به وسیله سیستم HP Active Health و نرم‌افزارهای مدیریتی دیگر
2. بهینه شدن کیفیت و افزایش قابلیت اطمینان حافظه: امروزه شاهد بزرگ‌تر شدن محیط‌های IT، پیچیده‌تر شدن برنامه‌ها، افزایش مسئولیت حساس انتقال داده به سرورها، افزایش درخواست‌های پردازش تراکنشی و ثبات سرورهای حیاتی هستیم. حافظه، جزیی مهم و حیاتی از سیستم‌های اطلاعاتی است که در تعیین قابلیت اطمینان و کارایی سیستم و در کل، قدرت سرور و مراکز داده تاثیر به سزایی دارد. تولیدکنندگان درجه اول DRAM، این قطعات را با بالاترین کیفیت تهیه می‌کنند. شرکت اچ پی تنها حافظه هایی را مورد تایید قرار می دهد که از آزمایشات سخت و حساس  عبور کنند. حافظه‌های آزمایش و تایید شده اچ پی برای پلت‌فرم پرولیانت سرورهای اچ پی، بهینه شده‌اند تا نهایت سازگاری، عملکرد و قابلیت اطمینان را داشته باشند.
3. بهره‌وری انرژی: نقش حافظه‌ها در مصرف برق سرور قابل توجه است در نتیجه انتخاب کارآمدترین حافظه، نقشی مهم و حیاتی در کاهش مصرف انرژی و تجهیزات خنک کننده در مراکز داده دارد. این صرفه‌جویی به معنی کاهش هزینه عملیات و بازگشت سریع‌تر سرمایه (ROI) و در نتیجه آزاد کردن بودجه IT مصرف شده در انرژی و خنک کننده است. شرکت اچ پی، خود را در به حداکثر رساندن بهره‌وری انرژی در زیرساخت‌های IT متعهد می‌داند.
4. امکان پیش‌بینی خطا (هشدار Pre-Failure): زمانی که HPE SmartMemory در ارتباط با سیستم‌های مدیریتی استفاده می‌شود امکان پیش‌بینی خطا را فعال می‌کند. اگر مشکلی در یکی از DIMMها گسترش یابد، سیستم مدیریتی به شما در پیش‌بینی این رخداد کمک می‌کند و می‌توانید قبل از بروز مشکلی جدی، DIMM را جایگزین کنید.

تکنولوژی HPE SmartMemory در سرورهای پرولیانت نسل ۸ معرفی شد و در سرور نسل ۹ و سپس در نسل ۱۰ بهبود یافت و اچ پی ویژگی‌هایی که تنها در حافظه‌های باکیفیت اچ پی در دسترس بود را در دسترس همگان قرار داد. مشتریان می‌توانند انواع مختلف از حافظه‌های اچ پی و ظرفیت‌های متفاوت DIMM را برای بهینه‌سازی مصرف برق، ظرفیت و کارایی سرور انتخاب کنند. این تکنولوژی برخلاف حافظه‌های تولیدی با برندهای دیگر، روی هر DIMM یک امضای منحصربه‌فرد دارد که نشان می‌دهد حافظه توانسته تمامی مراحل سخت و دشوار تست و کنترل کیفیت را طی کند. همه ماژول‌های حافظه اچ پی روی تمامی سرورهای پرولیانت، مورد آزمایش قرار گرفته‌اند تا تشخیص مشکلات، تصمیم‌گیری سریع در ارایه راه‌حل‌ها و جلوگیری از خطاها بررسی شوند. با وجود ویژگی‌های Authentication که در حافظه‌های اچ پی قرار گرفته است، از بهبود و کارایی سرورهای خود خاطر جمع خواهید بود. ویژگی‌های Authentication در واقع همان مولفه‌هایی است که اچ پی در رم‌های خود قرار داده تا اورجینال و غیراورجینال بودن آنها قابل تشخیص باشد.

نکته: در صورت تشخیص دمای بالا در ماژول‌ها توسط سنسور Memory، سیستم به طور خودکار میزان دسترسی به آن ماژول را کم می‌کند تا از افزایش دما جلوگیری کند.

در ادامه به دو نوع تکنولوژی ارایه شده توسط اچ پی در زمینه حافظه را بررسی می‌کنیم.

1. HPE DDR4 Standard Memory

به طور خاص برای سرورهای نسل ۹ سری ۱۰ و ۱۰۰ طراحی شده و تعادل مناسبی بین کارایی، قابلیت اطمینان و بهره‌وری را ارایه می‌کند. Standard Memory مطابق استانداردهای HPE در کیفیت است تا بتواند کارایی و قابلیت اطمینان را همزمان با ارایه راهکار کم هزینه ارایه دهد و در عین حال نیاز اپلیکیشن‌هایی که نیاز کمتری به حافظه دارند را برآورده می‌کند. این حافظه با سرعت استاندارد و با حداکثر ظرفیت ۳۲ GB RDIMM در دسترس است. این نوع حافظه در سرورهای ML110 G9 و DL80 G9 قابل استفاده است.

2. HPE DDR4 Smart Memory

دارای پیشرفت‌های خارق‌العاده‌ای نسبت به حافظه سرور نسل قبلی است. برای اولین بار در سروهای نسل ۹ پرولیانت از HPE Smart Memory استفاده شد که بر اساس تکنولوژی DDR4 است. حافظه‌های DDR4 وقتی در پیکربندی‌های ۱ or 2 DIMMs per channel (DPC) نصب می‌شوند، با سرعت ۱۸۶۶/۲۱۳۳/۲۴۰۰ MT/s عمل می‌کنند (ویژگیExtended Performance) که نسبت به حافظه سرور DDR3 باعث افزایش ۱۴ درصدی کارایی در حافظه سرورهای رک‌مونت و ایستاده می‌شود. این میزان در سرورهای HPE ProLiant Blade، به ۳۳ درصد می‌رسد. به علاوه حافظه DDR4 باعث بهینگی بیشتر پاور می‌شود که در مقایسه با DDR3 با ۱٫۲v به جای ۱٫۵v عمل می‌کنند. DDR4 به طور چشمگیری مدیریت پاور را بهبود بخشیده و کارایی و سرعت را افزایش داده است.

مزایای استفاده از HPE DDR4 smart Memory در سرورهای نسل ۹ پرولیانت اچ پی به صورت زیر است:

• کارایی توسعه‌یافته (Extended Performance): در بسیاری از پیکربندی‌های ۲ DPC یا ۳ DPC، با نرخ انتقال بالاتری نسبت به Standard DDR4 DIMMs عمل می‌کند و کارایی و سرعت بهتری در حافظه ارایه می‌دهد.
• قابلیت‌های مدیریت بهبودیافته (Enhanced Manageability): HPE DDR4 smart Memory با HPE Active Health System مجتمع می‌شود تا مانیتورینگ، گزارش‌دهی و تشخیص مشکل (Problem Diagnosis) را بهبود بخشد.
• در جدول زیر، ماتریس Extended Performance برای DDR4 HPE smart Memory در سرورهای دارای پردازنده‌های سری Intel Xeon E5-2600 V3 که ۲۱۳۳ MT/s را پشتیانی می‌کنند ارایه می‌شود. بعضی از این پردازنده‌ها ممکن است فقط از حداکثر سرعت عملیاتی ۱۸۶۶ MT/s پشتیبانی کنند.

در جدول زیر مشاهده می‌کنید که در تکنولوژی DDR4 نیز وضع به همین شکل است یعنی تا وقتی در هر کانال یک یا دو عدد DIMM قرار گیرد، حداکثر سرعت حافظه، پشتیبانی می‌شود اما اگر در هر کانال سه عدد DIMM قرار گیرد، حداکثر سرعت پشتیبانی نمی‌شود و سرعت پایین‌تر ارایه می‌شود.

طراحی HPE Smart Memory به گونه‌ای است که بهترین کارایی و ظرفیت را همراه با قیمتی قابل رقابت و مناسب ارایه می‌دهد. انواع SmartMemory عبارتند از:

1. Registered DIMM (RDIMM) DDR4 با ظرفیت ۳۲ گیگابایت
2. Load-reduced DIMM (LRDIMM) DDR4 با ظرفیت ۳۲ تا ۱۲۸ گیگابایت
3. Unbuffered with ECC DIMM (UDIMM) با ظرفیت ۱۶ گیگابایت

نکته مهم: به طور کلی UDIMMها در معماری پرولیانت سرورهای نسل ۱۰ پشتیبانی نمی‌شوند و تنها در میکروسرورهای نسل ۱۰ قابل استفاده هستند و در تعداد معدودی پرولیانت سرور نسل ۹ یعنی سرورهای ML10 G9 و ML30 G9 و DL20 G9 پشتیبانی می‌شوند. DDR4 در بقیه پرولیانت سرورهای نسل ۹ و ۱۰، تنها به صورت RDIMM و LRDIMM در دسترس است.

در اپلیکیشن‌هایی که به حداکثر ظرفیت حافظه نیاز دارند، حافظه‌های HPE SmartMemory Load Reduced DIMM یا همان LRDIMMها، توصیه می‌شود که بار الکترونیکی بر کنترلر حافظه را کاهش می‌دهند و نتیجه آن، میزان حافظه بیشتر در پیکربندی ۳ DIMM per channel یا ۳ DPC است. اچ پی از ماه ژوئن ۲۰۱۶ با ارایه حافظه‌های جدید ۱۲۸GB DDR4 LRDIMM 2400 MT/s، میزان حافظه را در سرور دوپردازنده‌ای DL380 G9 به ۳ ترابایت و سرور دوپردازنده‌ای DL580 G9 به ۶ ترابایت رساند. و نکته قابل ذکر این است که بیش از ۱۴ درصد افزایش کارایی به علت افزایش فرکانس در DDR4 داریم و همچنین به سبب عملکرد با ۱٫۲ V، بیش از ۲۰ درصد کاهش مصرف برق نیز خواهیم داشت.

تعداد اسلات‌های  حافظه سرور که در سرورهای پرولیانت نسل نه پشتیبانی می‌شود، ۸، ۱۶ و یا ۲۴ عدد است. در پیکربندی‌های ۲۴ اسلات، حداکثر تا میزان ۳ ترابایت و در پیکربندی‌های ۱۶ اسلات، حداکثر تا میزان ۱ ترابایت حافظه خواهیم داشت. حافظه‌های DDR4 این قابلیت را دارند که در صورت استفاده از LRDIMMهای ۱۲۸ گیگابایتی، دو برابر ظرفیت را فراهم می‌کنند.

برخلاف حافظه دیگر برندها، همه سرورها، حافظه‌های HPE SmartMemory را که آزمایشات سختی را گذرانده‌اند، می‌شناسند (ویژگی Authenticate) در نتیجه مشتریان همه نوع برند سروری، می‌توانند از باکیفیت‌ترین حافظه سروری بهره‌مند شوند. وقتی در سرورهای پرولیانت نسل نه از HPE SmartMemory استفاده می‌شود، تکنولوژی‌های Extended Performance و Enhanced Manageability در دسترس هستند که در صورت استفاده از حافظه دیگر برندها، امکان استفاده ازچنین تکنولوژی‌هایی وجود ندارد.

حافظه‌های HPE SmartMemory DDR4 در اولین سری‌های سرورهای نسل ۹ اچ پی که پردازنده‌های نسل ۳ را پشتیبانی می‌کردند، سرعتی معادل ۲۱۳۳ MT/s ارایه می‌دادند. مزایای این حافظه‌ها عبارت بود از:

• ۱۴ درصد کارایی بیشتر  حافظه سرور در پرولیانت سرورهای رک‌مونت و ایستاده
• ۳۳ درصد کارایی بیشتر حافظه سرور در سرورهای Blade
• ۳۵ درصد مصرف برق کمتر در مقایسه با حافظه سرور V DDR3 (تحت Speed bin یکسان)
• ۲۰ درصد مصرف برق کمتر در مقایسه با حافظه سرور V DDR3 (تحت Speed bin یکسان)

اگر DDR4 را که در سرورهای نسل ۹ ارایه شده با ۱۸۶۶ DDR3 که در سرورهای نسل ۸ وجود داشت مقایسه کنیم، DDR4 کارایی بهتری را فراهم می‌کند. این پیشرفت کارایی عبارتند از:

• بهبود ۱۴ درصدی توان عملیاتی در DDR4-2133 (در مقایسه با DDR3-1866 در سرورهای ۱۶ سوکتی سری “P”)
• بهبود ۳۳ درصدی توان عملیاتی در DDR4-2133 (در مقایسه با DDR3-1600 در سرورهای ۱۲ سوکتی سری “e”)
• بهبود ۲۰ درصدی توان عملیاتی در DDR4-1600 (در مقایسه با DDR3-1333 در سرورهای ۲۴ سوکتی)

علاوه بر موارد بالا، به طور کلی، کارایی مورد انتظار از DDR4 به صورت زیر است:

• افزایش ۱۴ تا ۳۰ درصدی توان عملیاتی در DDR4-2133
• انتظار کاهش ۱ درصدی در قطعی‌های مربوط به حافظه (memory-related outages)
• افزایش ۴ برابری ظرفیت حافظه سرور
• صرفه‌جویی و بهره‌وری در مصرف برق
• نزدیکی بیشتر DDR4 DIMMها به یکدیگر، که باعث هیت‌سینک بهتر و به‌صرفه‌تر می‌شد.
• صدای کمتر و مصرف برق کمتر در فن‌ها

و اما سرورهای سری دوم نسل ۹ اچ پی که از پردازنده‌های سری E5-2600 v4 پشتیبانی می‌کنند، قادرند از حافظه سرور HPE DDR4 smart Memory با سرعت ۲۴۰۰ مگاهرتز استفاده کنند. مزایای استفاده از چنین رم‌هایی در سرورهای نسل ۹ پرولیانت اچ پی که از پردازنده‌های سری E5-2600 v4 استفاده می‌کنند، به صورت زیر است:

1. با وجود سرعت ۲۴۰۰ MT/s، نسبت به حافظه سرور که در ابتدا در سرورهای نسل ۹ ارایه شده بود یعنی سری قبلی رم‌های DDR4 با سرعت ۲۱۳۳ مگاهرتز، ۱۲٫۵ درصد افزایش در توان عملیاتی را داریم و نسبت به نسل قبلی یعنی DDR3 نیز ۲۹ درصد بهبود و کارایی بیشتر را ارایه می‌دهد.
2. کار با ۲ volts: در مقایسه با  حافظه سرور DDR3 که با ۱٫۵ volts کار می‌کرد، صرفه‌جویی در مصرف انرژی حافظه سرور بسیار چشمگیر است.

نکته: با ترکیب مدل پردازنده و پیکربندی حافظه سرور ، سرعت‌های متفاوتی از این  حافظه سرور ها در دسترس است.