Servidores Dell™ PowerEdge™  2009: Memoria  Notas técnicas de Dell

Por Paul Benson Desarrollo empresarial de Dell Febrero de 2009

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ESTAS NOTAS TÉCNICAS SÓLO TIENEN FINES INFORMATIVOS Y PUEDEN CONTENER ERRORES TIPOGRÁFICOS E IMPRECISIONES TÉCNICAS. EL CONTENIDO SE PROPORCIONA “TAL CUAL”, SIN GARANTÍAS EXPRESAS NI IMPLÍCITAS DE NINGÚN TIPO. © 2009 Dell Inc. Todos los derechos reservados. Queda estrictamente prohibido reproducir de cualquier forma este material sin la expresa autorización por escrito de Dell Inc. Para obtener más información, comuníquese con Dell. Dell, el logotipo de DELL y PowerEdge son marcas comerciales de Dell Inc. Intel y Core son marcas comerciales registradas o marcas comerciales de Intel Corporation en EE.UU. y en otros países.

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TABLA DE CONTENIDO RESUMEN EJECUTIVO .................................................................... 4  INTRODUCCIÓN................................................................................ 4  MEMORIA DDR3 ............................................................................... 5  COMPLETADO DE LA MEMORIA .................................................... 5  MODO DE MEMORIA OPTIMIZADA .................................................................................................... 6  MODO DE ECC AVANZADA............................................................................................................. 6  MODO DE REPLICACIÓN ................................................................................................................. 6  COMPLETADO ............................................................................................................................... 7  LIMITACIONES EN LA FRECUENCIA DE LA MEMORIA .......................................................................... 7 

SELECCIÓN DE LA MEMORIA ........................................................ 8  ALTO DESEMPEÑO ......................................................................................................................... 8  RENDIMIENTO EQUILIBRADO ........................................................................................................... 8  ALTA CAPACIDAD .......................................................................................................................... 9  MODO DE REPLICACIÓN O DE ECC AVANZADA ................................................................................ 9  CONCIENCIA ENERGÉTICA .............................................................................................................. 9 

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Resumen ejecutivo Los nuevos servidores PowerEdge R710, R610, M710, M610, T710 y T610 de Dell utilizan la nueva CPU serie Xeon™ 5500 de Intel® que emplea una nueva arquitectura de memoria. Esta nota analiza la nueva arquitectura, lo que ésta admite, distintos modos de configuración y algunas restricciones.

Introducción Los servidores Dell lanzados a principios de 2009 utilizarán las nuevas CPU serie Xeon™ 5500 de Intel® que admiten la nueva tecnología de memoria DDR3. Cada CPU tiene tres concentradores controladores de memoria (MCH) por separado dentro del paquete de CPU; las transacciones de la memoria ya no necesitan transferencias entre la CPU y otro dispositivo externo. La memoria DDR3 ofrece algunas ventajas en comparación con las tecnologías FBD o DDR2 anteriores; los más importantes son mayor ancho de banda y menor consumo de energía. Esta plataforma admite distintos tipos de memoria DDR3, los que se analizarán más adelante en estas notas. Por último, la incorporación de tres MCH por CPU suscita algunas consideraciones nuevas acerca de la mejor forma de completar el sistema sobre la base de las funciones RAS y la velocidad.

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Memoria DDR3 Estos sistemas admiten dos tipos de memoria DDR3: UDIMM y RDIMM. Las UDIMM son DIMM sin búfer, mientras que las RDIMM son DIMM registradas. El registro permite que los RDIMM funcionen potencialmente a frecuencias más altas y admitan más DIMM dentro de un canal de memoria. La Tabla 1 describe las principales diferencias entre las tecnologías UDIMM y RDIMM admitidas por Dell. UDIMM

RDIMM

¿Registro/búfer?

No

Sí

Frecuencias

800, 1066, 1333 MHz

800, 1066, 1333 MHz

Clasificaciones admitidas

1ó2

1, 2 ó 4

Capacidad por DIMM

1 ó 2 GB

1, 2, 4 u 8 GB

Nº máximo de DIMM por canal

2

3

Tecnología DRAM

x8

x4 o x8

Sensor de temperatura

Sí

Sí

ECC

Sí

Sí

SDDC

Sí

Sí

Paridad de dirección

No

Sí

TABLA 1: Comparación de UDIMM y RDIMM En la actualidad, las DRAM basadas en 1 GB son la norma, y la tabla supone una memoria de este tipo; a medida que se generalice el uso de 2 GB, las capacidades señaladas se duplicarán. NOTA: Los sistemas Dell sólo admiten UDIMM con capacidades de ECC; comúnmente, los UDIMM adquiridos para sistemas de consumo no funcionan en los servidores. En general, los RDIMM deben ser adquiridos por clientes que necesitan grandes cantidades de memoria (DIMM de hasta 8 GB), una planificación de expansión de memoria futura más amplia (debido a la capacidad de utilizar tres DIMM por canal) y las últimas características de RAS (paridad de dirección). Los UDIMM deben ser adquiridos por clientes que necesitan una cantidad limitada de memoria y que buscan ahorro en energía y costos. Los RDIMM utilizan cerca de 1 W más de energía por DIMM que los UDIMM comparables debido a la característica de registro. Sin embargo, la característica de registro permite mejoras en el rendimiento cuando la memoria se utiliza intensivamente.

Completado de la memoria Cada CPU tiene tres MCH integrados que tienen su propio canal de memoria. Es posible acceder a la memoria a través de las CPU, o el sistema se puede configurar en una arquitectura de memoria no uniforme (NUMA). Esto se puede configurar mediante una opción de configuración del BIOS. La Figura 1 muestra la distribución de la CPU y la memoria en los modelos x710 que admiten hasta 3 DIMM por canal.

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Figura 1: Distribución de CPU y memoria

Modo de memoria optimizada En este modo, los MCH funcionan independientemente unos de otros; por ejemplo, uno puede estar inactivo, otro puede realizar una operación de escritura y otro puede prepararse para una operación de lectura. La memoria se puede instalar en uno, dos o tres canales. Para apreciar por completo la ventaja en el rendimiento del modo de memoria optimizada, se deben completar los tres canales por CPU. Esto implica que algunas configuraciones de memoria ‘atípicas’, tales como 3 GB, 6 GB o 12 GB, proporcionarán el mejor rendimiento. Éste es el modo recomendado a menos que se requieran características RAS específicas.

Modo de ECC avanzada Este modo utiliza dos MCH y los “vincula” para emular un DIMM de bus de datos de 128 bits. Esto se utiliza principalmente para lograr una corrección de datos de dispositivo único (SDDC) para DIMM basados en tecnología DRAM x8. SDDC se admite con DIMM basados en x4 en todos los modos de memoria. Un MCH queda totalmente sin uso y cualquier memoria que se instale en este canal genera un mensaje de advertencia durante la POST.

Modo de replicación Uno de los modos de memoria RAS es el modo de replicación. Este modo utiliza dos de los tres canales. En cada canal se realizan escrituras de datos idénticas, mientras que las lecturas se alternan entre los dos canales. Si se detecta un exceso de errores de memoria en un canal, ese canal se desactiva y el sistema utiliza el otro para las lecturas y escrituras futuras. Esto es esencialmente un respaldo de datos, y permite que el sistema continúe funcionando incluso durante una falla grave del DIMM en un canal. Dado que la memoria se copia entre DIMM, el sistema operativo sólo ve e informa la mitad de la memoria instalada.

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Completado La Tabla 2 muestra cómo completar la memoria del sistema para cada uno de los modos sobre la base de los DIMM por canal (DPC). Esta tabla es para una sola CPU; en un sistema con dos CPU, la configuración de la memoria entre las CPU debe ser idéntica. Las memorias que aparecen en una misma línea dentro de una celda de la tabla deben tener la misma capacidad y arquitectura. Por ejemplo, en 2DPC con 2 canales utilizados, A1 y A2 deben coincidir al igual que A4 y A5, pero A1 y A4 no deben coincidir. Además, en el momento del lanzamiento, las configuraciones de uno y tres canales estarán preconfiguradas en el modo de memoria optimizada. Las configuraciones de dos canales pedidas a Dell estarán preconfiguradas en el modo de ECC avanzada o de replicación; el modo aparecerá en cada selección de memoria, lo que permitirá pedir el modo correcto. 1 DPC

2 DPC

3 DPC (sólo R/S/T710)

Memoria optimizada 1 canal utilizado

A1

2 canales utilizados

A1, A2

A1, A2 A4, A5

3 canales utilizados

A1, A2, A3

A1, A2, A3 A4, A5, A6

A1, A2 A4, A5 A7, A8 A1, A2, A3 A4, A5, A6 A7, A8, A9

ECC avanzada o replicación 2 canales utilizados

A2, A3

A2, A3 A5, A6

A2, A3 A5, A6 A8, A9

TABLA 2: Reglas de completado para los modos de memoria

Limitaciones en la frecuencia de la memoria Debido a las limitaciones de la tecnología, el soporte de la frecuencia depende en cierta medida de los DPC y de las clasificaciones utilizadas en un DIMM. La Tabla 3 muestra la frecuencia de memoria máxima que se puede alcanzar de acuerdo con los DPC y las clasificaciones (simple, doble o cuádruple). NOTA: Una restricción de completado es que cualquier DIMM de clasificación cuádruple debe ser el primer DIMM instalado en un canal; con excepción de esto, las clasificaciones se pueden combinar.

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Tenga en cuenta que esta tabla está sujeta a cambios ya que Dell e Intel trabajan con tecnologías más recientes.

DIMM 0

DIMM 1

SIMPLE DOBLE CUÁDRUPLE SIMPLE SIMPLE DOBLE CUÁDRUPLE CUÁDRUPLE CUÁDRUPLE SIMPLE SIMPLE SIMPLE DOBLE

SIMPLE DOBLE DOBLE SIMPLE DOBLE CUÁDRUPLE SIMPLE SIMPLE DOBLE DOBLE

DIMM 2

SIMPLE DOBLE DOBLE DOBLE

Nº de DIMM 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3

800

1066

1333

Admitido No admitido TABLA 3: Dependencias de velocidad y completado

Selección de la memoria Con todas estas opciones nuevas, surgen algunas preguntas en relación a cómo configurar de mejor forma un sistema. Aunque las necesidades de cada usuario difieren, hay algunas pautas generales en cuanto a un mayor rendimiento y una alta capacidad.

Alto desempeño Para un diseño que maximice el ancho de banda, utilice una memoria DDR3 de 1333 MHz en tres canales por CPU. Debido a las limitaciones en la frecuencia anteriormente señaladas, esta velocidad sólo puede admitir 1 DIMM por canal y, por lo tanto, un máximo de 3 DIMM/CPU. Además, no se pueden utilizar DIMM de clasificación cuádruple. En el momento del lanzamiento, los RDIMM de 4 GB de clasificación doble proporcionan la capacidad más alta a 1333 MHz y una capacidad del sistema de 12 GB/CPU. Tenga en cuenta que, sometidos a uso intensivo, los RDIMM proporcionan un rendimiento mayor que los UDIMM.

Rendimiento equilibrado El sistema se debe completar de todos modos con DIMM en los tres canales, pero es posible utilizar DIMM de 1066 MHz, los que se pueden completar con dos DIMM por canal. Es posible alcanzar 48 GB/CPU al instalar RDIMM de 1066 MHz y 8 GB de clasificación doble.

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Alta capacidad En el momento del lanzamiento, los RDIMM de 8 GB representan la mayor capacidad que se ofrece. Al utilizar RDIMM de 1066 MHz y 8 GB de clasificación doble, es posible alcanzar una capacidad del sistema de 72 GB/CPU. Observe que, puesto que cada canal de memoria tendrá 3 DIMM instalados, el sistema reducirá automáticamente la frecuencia del reloj a 800 MHz. No se espera que hayan RDIMM basados en 800 MHz disponibles durante ni después del lanzamiento.

Modo de replicación o de ECC avanzada Si se desea soporte de SDDC para memoria x8 o replicación, sólo se deben completar dos canales de cada CPU. El canal de memoria más alejado de la CPU no debe tener ningún DIMM instalado (A1, A4, A7, B1, B4 y B7 deben permanecer vacíos), y es fundamental que los DIMM de los canales coincidan, tal como se señaló en la sección Completado.

Conciencia energética Los UDIMM utilizan menos energía que los RDIMM y ofrecen un rendimiento bastante comparable al de los RDIMM. Sin embargo, en el momento del lanzamiento, los UDIMM están limitados a una capacidad máxima de 2 GB y, tal como se señaló anteriormente, no pueden admitir 3 DIMM por canal. Una configuración de 1066 MHz utiliza menos energía que una configurada como 1333 MHz.

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