Оперативная память xFusion: как выбрать DDR4 или DDR5

Оперативная память для серверов xFusion в каталоге лежит модулями DDR5 RDIMM на 16, 32, 64, 96 и 128 ГБ. Такты у них три: 4800, 5600 и 6400 МТ/с. Рядом две позиции DDR4, регистровая на 32 ГБ и LRDIMM на 128 ГБ. Все модули 288-контактные и с коррекцией ошибок, DDR5 питается от 1.1 В, DDR4 от 1.2 В.

Выбор сводится к трём величинам: объём модуля, такт и число рангов. Первые две видны в описании сразу, третья стоит в конце строки вендора и решает, на какой частоте контроллер запустит память, когда заняты все слоты. Ниже таблица модулей DDR5 по объёму и такту, разбор ранга с арифметикой по микросхемам и разница между RDIMM и LRDIMM.

Модули DDR5 в каталоге: объём, такт, ранги

Последняя колонка считается в одну строку, без коэффициентов. Шина данных модуля 64 бита, то есть 8 байт за передачу, поэтому 6400 МТ/с дают 51 200 МБ/с, 5600 МТ/с дают 44 800 МБ/с, а 4800 МТ/с дают 38 400 МБ/с. Дальше эта цифра умножается на число каналов процессора: у AMD EPYC Genoa их 12 на сокет, у Intel Xeon 4-го поколения 8, и разрыв в полосе между платформами берётся именно отсюда, а не из такта модулей.

Одноранговая позиция в списке одна, это M556R16 на 16 ГБ. Всё остальное двухранговое, включая 32 ГБ. Это не мелочь на будущее: именно ранги, а не объём, задают предел частоты при плотном заполнении слотов.

Что такое ранг и как читать запись 6G×4 бит

Ранг это набор микросхем на модуле, который контроллер выбирает одним сигналом и который отдаёт всю ширину шины данных сразу. Внутри ранга чипы работают синхронно, разные ранги делят одну шину и работают по очереди. Двухранговый модуль поэтому выглядит для контроллера как два независимых набора памяти на одном разъёме.

Запись вида 6G×4 бит описывает одну микросхему, а не модуль: 6 гигаадресов по 4 бита на выводах, то есть чип ёмкостью 24 Гбит с четырёхбитной шиной. Чтобы собрать 64 бита данных, нужно 16 таких чипов, и они дают ранг на 16 × 24 Гбит = 384 Гбит = 48 ГБ. Два ранга складываются в 96 ГБ, что и стоит в описании модулей 0620Y043-B01 и M556R96.

Та же арифметика работает в обратную сторону. У M556R16 организация 2G×8 бит, это чип на 16 Гбит с восьмибитным выводом, восьми таких чипов хватает на 64 бита, и ранг выходит на 16 ГБ. У M556R32 те же чипы, но рангов два, поэтому 32 ГБ. Микросхемы под коррекцию ошибок стоят на модуле дополнительно к этим восьми или шестнадцати и в паспортный объём не входят.

Почему на полных каналах частота падает

У регистровой памяти буферизуются только команды и адреса, линии данных идут от разъёма к микросхемам напрямую. Каждый ранг висит на этих линиях как отдельная электрическая нагрузка. Один двухранговый модуль на канал даёт два ранга на шине, два таких модуля дают четыре. Фронты сигнала на высоком такте от этого заваливаются, и контроллер снижает частоту до значения, на котором разметка сигнала остаётся читаемой.

Практический вывод считается на объёме. Полтора терабайта на сокет у процессора с 12 каналами набираются двумя способами: 12 модулей по 128 ГБ по одному на канал либо 24 модуля по 64 ГБ по два на канал. Объём одинаковый, цена вопроса разная: во втором случае на каждом канале работает четыре ранга вместо двух, и такт памяти опускается на ступень или две. Конкретное значение записано в таблице заполнения памяти в документации на сервер.

Обратная крайность тоже стоит денег. Одноранговый M556R16 нагружает шину слабее всех, но чередование рангов на нём не работает: пока единственный ранг восстанавливает строку, канал простаивает, и контроллеру нечем занять паузу. На случайном доступе двухранговый модуль того же объёма за счёт чередования выигрывает.

RDIMM и LRDIMM: где проходит граница

Буфер данных снимает с контроллера электрическую нагрузку рангов. У LRDIMM их бывает четыре и больше, а шина видит одну микросхему буфера, поэтому такие модули собирают в больший объём и ставят плотнее. Плата за это фиксированная: лишний такт на прохождении данных через буфер.

В DDR5-части каталога LRDIMM нет вовсе, все позиции регистровые. Объём там набирается ростом ёмкости чипа (8G×4 бит вместо 4G×4 бит), а не числом рангов, и 128 ГБ получаются двумя рангами вместо четырёх. Смешивать RDIMM и LRDIMM в одной системе нельзя, это разные электрические типы для контроллера, и сервер с такой смесью не стартует.

Что проверить перед заказом

• Тип памяти платформы. У DDR4 и DDR5 одинаковое число контактов, 288, но ключ стоит в разных местах, поэтому чужой модуль в слот не встанет. Тип задаётся процессором и материнской платой, заменой планок его не поменять.
• Число каналов и слотов. Шасси 2288H V6 в каталоге идёт с 16 слотами памяти, это по 8 на сокет в двухпроцессорной сборке. Модули раскладывают по одному на канал, пока хватает объёма, и только потом занимают вторые слоты.
• Одинаковый такт во всей системе. Модуль на 6400 МТ/с в системе, где остальные работают на 5600, опустится до 5600. Переплата за более быстрые планки в такой сборке не даёт ничего.
• Симметрия между сокетами. Одинаковое число модулей и одинаковый объём на каждый процессор, иначе часть обращений уйдёт через межпроцессорную шину к чужой памяти и задержка вырастет.
• Радиатор процессора под ваш корпус. К памяти это не относится напрямую, но собирается всё вместе: у процессоров каталога исполнения с разными радиаторами разведены отдельными парт-номерами, например AMD9224CPU02U и AMD9224CPU12U.

Конфигурация памяти считается от процессора, поэтому её подбирают вместе с сокетом. Число каналов и ядер по линейке разобрано в статье про процессоры AMD EPYC Genoa. Платформа под них описана в статье про сервер xFusion 2288H V7, восьмиканальная альтернатива в материале про процессоры Intel Xeon 4-го поколения.

Частые вопросы