Az FB-DIMM kicsit közelebbről

Az Intel 5000-es chipsetek bevezetésével egy időben vált támogatottá az FB-DIMM szabvány is. Az FB-DIMM bevezetésére azért volt szükség, mert a jelenleg használatos, hagyományos regiszteres DDR/DDR2/DDR3-as modulok számának növekedésével egyre komplexebbé, nehezebben tervezhetővé, gyárthatóvá, kivitelezhetővé válnak az alaplapok, ez persze inkább a(z inteles) szerverlapok esetében jelent problémát, ahol nem elégszenek meg négy foglalattal (Opteront tartalmazó rendszerekben az alaplap gyártójától függően processzoronként biztosított a négy foglalat). Egy DDR2/DDR3-as rendszerben modulonként 240 érintkezőre, és ennek megfelelően rengeteg jelátvivő vezetékre van szükség, el lehet képzelni, hogy egy 8 modult fogadni képes alaplapon ez hogyan kivitelezhető. Ezt a párhuzamosan huzalozott architektúrát hivatott leváltani az FB-DIMM soros megvalósítása.

[+]

Az FB-DIMM modulok (jelenleg még) sima DDR2-es lapkákat hordoznak, melyeket a memóriamodul közepén egy vezérlő- és pufferchip egészít ki, ezt nevezzük Advanced Memory Buffernek (azaz AMB-nek). Az AMB-nek két dolga van: hogy kommunikáljon a külvilággal, illetve hogy a külvilágból származó vagy külvilágba szánt adatokat vezérelje a modulon található memóriachipek között. Az AMB a külvilággal két irányban képes kommunikálni, az egyik oldalon fogadja a beérkező adatokat, a másikon elküldi az arra hivatott adatokat. Az új szabvány lényege ebből következően, hogy az adatkommunikáció megvalósításához csak az AMB-ket, illetve a chipsetet kell összekötni, ellentétben a hagyományos megoldással, ahol a memóriavezérlőnek és a modulokon található memóriachipeknek közvetlen összeköttetésben kell lennie. Az FB-DIMM modulok szintén DDR2-es foglalatba illeszkednek, de a jelvezetékek száma modulonként/foglalatonként mindössze 69!

A fully-buffered memóriáknak köszönhetően az Extended ATX méretű szerverlapok a korábban megszokottnál (16 GB) jóval több memória (64 GB) befogadására képesek, ámbár a technológia ennél többre is képes, hiszen a jelvezetékek alacsony száma miatt lehetőség nyílik akár (maximum) 6 csatornás, csatornánként 8 DIMM, azaz összesen 192 GB memória használatára. Az FB-DIMM modulok számos stabilitási funkciót is támogatnak, ezek közül az egyik legérdekesebb, amikor a modul önmagán zárja ki a hibás komponenseket az adatforgalomból, vagyis a rendszer leállás nélkül tovább működtethető. Egy FB-DIMM populáció másik érdekessége, hogy a tradicionális memóriacsatornákkal ellentétben képes egyidejűleg írni és olvasni is, hiszen az egyes modulok egymástól teljesen elkülönülnek (az AMB révén). Az AMD ennek ellensúlyozására fejlesztette tovább a K8-as memóriavezérlőjét, így született meg a K10 memóriavezérlője, ami úgyszintén képes erre, hiszen „unganged” módban két darab 64 bites, egymástól független memóriacsatornát vezérel.

Egycsatornás FB-DIMM modulpopuláció

De hogy visszatérjünk az FB-DIMM modulokhoz, az új szabványnak vannak hátulütői is. A legszembetűnőbb a fogyasztás és melegedés problémája. Az AMB chip rengeteget dolgozik, ezért méretéhez képest sokat (6–7 wattot) fogyaszt, és felforrósodik használat közben. A hő elvezetése miatt kerül a memória mindkét oldalára egy-egy hűtőborda.

[+]

A második a sávszélesség-skálázódással kapcsolatos. Amikor egyetlen memóriacsatornáról beszélük, az első modulon található AMB chip és a chipset között egyetlen útvonal, az FBD-csatorna található, ami az adatkommunikációt hivatott lebonyolítani. Egyetlen FB-DIMM modullal ezt az adatcsatornát nem tudjuk kihasználni, mert egyetlen DDR2-667-es modul elméleti maximális sávszélessége 5,3 GB/s, amit tetéz, hogy (a Micron dokumentációi alapján) az időzítésekből adódóan ennek csak kb. 65%-át, tehát 3,4 GB/s-ot érheti el a memória valós átviteli sebessége, míg a csatorna összesen 8 GB/s áteresztőképességgel* rendelkezik. Ahhoz, hogy jobb legyen a kihasználtság, legalább két modult kell a rendszerbe telepíteni (2 x 3,4 GB/s). Viszont két modul felett a memóriamodulok számának növekedésével nem nő tovább az elméletileg elérhető maximális sávszélesség, mert a chipset és az AMB között továbbra is 8 GB/s áteresztőképességű a csatorna.

Ha a modulok számának növekedésével egy pont után nem is, szerencsére a csatornák számának növelésével növekszik a sávszélesség, vagyis a rendszerben elérhető maximális sávszélesség a csatornánként elérhető memóriasávszélességek összeadásával kiszámolható. Ha a minél nagyobb elérhető sávszélességet tartjuk szem előtt, akkor a legegyszerűbben úgy növelhetjük ennek értékét, ha az alaplapra helyezett memóriafoglalatok számát minél több csatorna felé osztjuk el.

Még egy problémáról nem esett szó, ez pedig a memória-elérés idejéhez fűződik, ami két okból is kritikus. Egyrész egy FB-DIMM-ekkel szerelt rendszerben minden egyes memóriamodul hozzáadásával nő a memóriakésleltetés, hiszen a jelnek annál hosszabb utat kell megtennie a chipset és a memóriamodulok között. Másrészt az AMB sem egy varázsló, a modulokon a memóriachipekkel való kommunikáció időbe telik, tehát ez is hozzáadódik a késleltetéshez. Ha figyelembe vesszük, hogy az elérhető maximális sávszélesség sem egyezik meg a valós sávszélességgel (inkább annak kb. 65%-a), és ehhez hozzáadjuk a jelentős mértékben megnövekedett memória-elérési időt, lassan ott tartunk, ahol négy évvel ezelőtt, a DDR2 megjelenésének hajnalán.

*Ennek kiszámítására a képlet: a memória órajele / 2 x 12 x 64 / 8 bájt. Tehát DDR2-800 esetén 200/2x12x64/8 = 9600 MB/s.

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!