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FB-DIMM内存性能初探

  FB-DIMM内存技术的优势

  FB-DIMM(Fully-Buffered DIMM)技术借助于串行技术,在现有DDR2内存模组上成功的实现了上述的设计目标。如下图所示,它在内存控制器接口和现有的内存模组接口之间插入了一个缓冲部件,这个缓冲部件到DRAM芯片之间的接口兼容目前的DDR2技术规范,因此可以直接现有的DDR2内存芯片来装配FB-DIMM内存模组(同样的原理,未来FB-DIMM可以采用DDR3芯片,以满足服务器平台今后发展的需要)。内存控制器和缓存部件之间则采用了点对点串行接口技术,而不再是现在的共享并行接口。

图2-1:FB-DIMM基本工作概况

  FB-DIMM内存所采用的缓冲部件被称为AMB(advanced memory buffer,高级内存缓冲)的芯片,Intel、IDT、NEC等厂商均已经开始生产这种芯片。这颗芯片的主要作用是响应内存控制器的命令,它将内存控制器发出的指令传送给DRAM。它实际上担当了串行和并行转换的角色,因为它的存在,可以在FB-DIMM上直接使用现有的DRAM芯片。这种设计思路可以大大降低推广这种新内存技术的阻力,因为它不需要内存芯片厂商做任何的改变,而之前从SDRAM向DDR或者Rambus转变的过程则需要内存芯片厂商的支持。更重要的是它为今后的内存技术升级提供了较大的空间,比如未来DDR3投入应用之后,FB-DIMM技术也可以通过采用DDR3 DRAM芯片而“升级”。

  而且在FB-DIMM的宣传材料中出现了向后兼容的字样,也就是说现有的FB-DIMM平台很有可能可以直接使用FB-DIMM DDR3内存——因为内存控制器是通过AMB芯片同DRAM芯片交互的,实现这一点并非不可能。

  应用FB-DIMM技术的平台最高可支持6个通道,每通道可支持8 DIMMs,每DIMM可支持2 Ranks内存模组。目前最高容量的FB-DIMM内存为4GB,因此理论上该平台最高可配置192GB的内存。从Intel已经发布的Intel 5000系列芯片组来看,他们最多支持4个通道,每通道支持4个DIMMs,理论上可配置64GB内存。不过,就我们目前所看到已经发布的服务器而言,大部分是配置了8 DIMM,因此最大内存容量为32GB。每个FB-DIMM通道的数据输出带宽可达6.7GB/s,6个通道总共可以提供40.2GB/s的内存带宽。即便是现在的Intel 5000P芯片组也可以提供26.8GB/s。

  可见,FB-DIMM技术大大提高了服务器平台内存容量和带宽,为X86服务器进入更高端应用奠定了基础。

图2-2:FB-DIMM布线优势

  每个FB-DIMM通道仅需要69条信号线即可,同现在的并行DDR2通道需要240条信号线相比,其布线的复杂程度将会大大的降低。上图是支持DDR2内存主板的布线(左)和支持FB-DIMM内存主板的布线(右),在支持DDR2 Registered DIMM的主板上,1个通道需要两个Routing层用于信号线,另外还需要一层用于供电,而在支持FB-DIMM的主板上,2个通道则仅需要两个Routing层即可(供电亦包括在其中)。很明显,这样会大大简化主板布线,降低主板设计难度,缩短产品研发周期,提升生产率。

  FB-DIMM技术对于操作系统和应用程序是透明的,因此现有的操作系统和软件均可直接在应用了FB-DIMM技术的硬件平台上运行。

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