Om de paar jaar verschijnt er een nieuwe standaard werkgeheugen. Enige tijd geleden is de nieuwe vijfde generatie DDR-technologie geïntroduceerd, oftewel DDR5-SDRAM. De nieuwe technologie brengt veel vernieuwingen en verbeteringen, waar met name servers goed van kunnen profiteren.
DDR5 versus DDR4
DDR5 klokt veel hoger dan DDR4, dat inmiddels een kleine tien jaar geleden is verschenen. De eerste versie van de specificatie gaat tot DDR5-5200 – dat vertaalt zich in een doorvoersnelheid van 41,6 GB/s, 60 procent meer dan bij DDR4. De standaardenorganisatie JEDEC denkt al aan DDR5-8400 (67,2 GB/s), dat is 2,6 keer de snelheid van DDR4-3200.
Om ervoor te zorgen dat dit betrouwbaar werkt, zonder dat er vaak fouten worden gemaakt en/of het energieverbruik uit de hand loopt, zijn er tal van innovaties. DDR5-SDRAM maakt het dubbele tot vier keer zo veel geheugencapaciteit mogelijk, vergeleken met de DDR4-standaard.
Sneller geheugen is juist erg belangrijk voor servers en supercomputers, en niet alleen om data te kunnen leveren aan het steeds groter wordende aantal cpu-cores. De I/O-datarates stijgen ook sterk door PCI Express 5.0.
Nieuwe functies van DDR5
De afkorting DDR staat voor Double Data Rate. De geheugenbus stuurt twee datapakketten per kloktik over. Bij DDR4-3200 is de klokfrequentie dus 1600 MHz (1,6 GHz) en gaan er 3,2 miljard overdrachten per seconde (3,2 GT/s) over de bus. Met 64 signaallijnen voor data (8 bytes per overdracht) komt dat uit op een maximale overdrachtssnelheid van 25,6 gigabyte per seconde (GB/s).
- Geheugenbus
Wat fundamenteel nieuw is met DDR5 is dat de geheugenbus, die zoals voorheen 64 bit breed is, kan worden gesplitst in twee 32-bit kanalen die grotendeels onafhankelijk van elkaar werken. Een DDR5-geheugencontroller met twee 64-bit kanalen levert dus vier 32-bit kanalen.
Dat brengt voordelen voor multicore-processors, als verschillende kernen elk hun eigen gegevens raadplegen. De opsplitsing in 32-bit kanalen betekent dat DDR5-modules met extra geheugenchips meer afzonderlijke chips nodig hebben voor foutcorrectie via error correction code (ECC).
- Chips
Tot de DDR4-generatie was één extra chip per rank gebruikelijk (dat wil zeggen 9 in plaats van 8 of 18 in plaats van 16), nu zijn het er twee: 10 of 20 met ECC, 8 of 16 zonder. DDR5-geheugenchips krijgen hun bedrijfsspanning niet langer rechtstreeks van het moederbord, zoals voorheen. In plaats daarvan heeft elke DDR5-DIMM zijn eigen spanningsomvormer, die wordt aangestuurd door een Power Management IC (PMIC).
- Elektronische gegevensblad
Het ‘elektronische gegevensblad’ alias SPD-EEPROM werkt ook anders: het communiceert niet langer via I2C maar via I3C, en vaak is ook een temperatuursensor ingebouwd.
- Ongebufferd geheugen
Bij het zogenaamd ‘ongebufferd’ geheugen (UDIMM’s) lag de grens voor de DDR4-generatie bij 32 GB capaciteit, omdat de grootste afzonderlijke chips elk 2 GB (16 Gbit) bevatten en er maximaal 16 van op een UDIMM mogen, in tegenstelling tot bij RDIMM’s voor servers.
Technische trucs van DDR5
Een schat aan technische trucs optimaliseert de signaalkwaliteit. Zo passen de elektrische driverstappen in de SDRAM-chips en in de geheugencontroller zich met speciale trainingscycli aan elkaar aan. Op die manier compenseert het geheugensysteem ook schommelingen in temperatuur en voedingsspanning of veranderde contactweerstanden van slots. DDR5 maakt gebruik van gecompliceerdere methoden zoals een Decision Feedback Equalizer (DFE) om het signaal te verbeteren, terwijl een Continuous Time Linear Equalizer (CTLE) voldoende was voor DDR4.
Een ander nieuw kenmerk van DDR5 is dat er niet meer alleen wordt getraind voor de datasignaallijnen (DQ), maar ook voor adressen en commando’s (Command and Address, CA). Voor dat laatste is er nu ook een schakelbare afsluiter (On-Die Termination, ODT) voor impedantiematching. Een andere truc is om bitpatronen op de geheugenbus te vermijden die bijzonder sterke interferentie zouden veroorzaken. Daar kunnen de DRAM-chips de datasignalen voor omkeren (Dynamic Bus Inversion, DBI).
DDR5 voor servers
Afhankelijk van de toepassing zijn verschillende DDR5-innovaties belangrijk voor servers. Voor virtualisatie en voor in-memory databases is aanzienlijk meer geheugen per cpu-socket een grote wens, terwijl AI-systemen en supercomputers de neiging hebben te profiteren van hogere overdrachtssnelheden.
Serverprocessors zoals AMD Epyc en Intel Xeon hebben al zes of acht geheugenkanalen per cpu, de gangbare dual-processor machines hebben dus 12 of 16 geheugenkanalen met maximaal 32 DIMM-slots. Daar moeten meer dan 4000 signaallijnen voor op het moederbord worden gelegd. In plaats van nog meer geheugenkanalen per cpu zijn hogere overdrachtssnelheden per kanaal praktischer.
Met DDR5-systemen is 8 TB per cpu (16 TB bij twee processors) mogelijk. Later zou dat weer kunnen verdubbelen.
HPE ProLiant Gen11
Afhankelijk van de toepassingen en situatie komende verschillende Hewlett Packard Enterprise (HPE) ProLiant servers in aanmerking. De nieuwe HPE ProLiant Gen11 servers bieden bovendien vernieuwingen die ze nog aantrekkelijker maken.
Voordelen en verbeteringen bij de 11e generatie
De nieuwe HPE ProLiant servers Gen 11 (Genoa) bieden diverse voordelen en verbeteringen ten opzichte van Gen10 (inclusief Gen 10 Plus en Gen10 Plus v2). Dit geldt zowel voor de servers met Intel-processors als voor die met AMD-processors.
Het aanbod HPE ProLiant servers
Binnen het HPE ProLiant aanbod zijn er voor het MKB verschillende server-reeksen. Ze zijn weliswaar allemaal geschikt voor meerdere taken, maar elke reeks is geoptimaliseerd voor bepaalde toepassingen.
HPE ProLiant MicroServer
Dit zijn betaalbare instapmodellen. De HPE ProLiant MicroServers zijn compact en daardoor makkelijk een plaats te geven, zelfs in een thuiskantoor. Daarnaast zijn toch krachtige configuraties beschikbaar, waarmee ook virtualisatie en andere toepassingen mogelijk zijn.
HPE ProLiant ML
De HPE ProLiant ML towerservers zijn ideaal voor kleinere bedrijven of bijvoorbeeld voor nevenvestigingen van grotere MKB-bedrijven. Ze bieden veel praktische configuraties en de voordelen van andere HPE-servers, zoals (vereenvoudigd) remote beheer en supportopties. Daarnaast zijn ze energiezuiniger: de HPE ProLiant ML350 Gen11 heeft zelfs een record gevestigd op het gebied van energie-efficiëntie.
HPE ProLiant RL
De HPE ProLiant RL servers zijn gericht op cloudtoepassingen. Ze zijn vooral gericht op aanbieders van clouddiensten, online streamingservices en andere cloud-gebaseerde diensten zoals IaaS, PaaS en SaaS.
HPE ProLiant DL
Een flexibele, betrouwbare en krachtige rackserver vind je in de HPE ProLiant DL-serie. Ook hier is aandacht besteed aan het energieverbruik, maar de rackservers zijn geoptimaliseerd voor optimale prestaties bij zwaardere belasting en meerdere gelijktijdige toepassingen en bieden veel mogelijkheden qua uitbreiding en beheer. Hierdoor bereik je eerder resultaten en kun je sneller inspelen op nieuwe ontwikkelingen.
HPE ProLiant Gen11 servers voor AI
