NVDIMM - такие гибриды нам нужны!...

Шеф, все пропало!

    Хороша динамическая оперативная память (DRAM) скоростью, только кэшу процессора уступает, но имеет ряд принципиальных недостатков: дорога (тут пока ничего не поделаешь) и энергозависима. С меньшим злом мы и попытаемся побороться.
    Допустим, случилось страшное. Не дай бог, конечно, но оно происходит повсеместно не так редко, как хотелось бы! Пропало напряжение в сети (UPS тянул, сколько мог...) или "умер" блок питания (при покупке сервера начальник очень заинтересованно спросил: "а зачем нам в сервере ДВА блока питания, ведь с одним будет работать?"). Не так страшно перезапустить приложения и задачи - ну, время на это уйдет некоторое... Хуже то, что оперативная память ни черта не помнит без постоянного питания. Сервер неделю мучился над расчетом задачи - и на тебе!.. Начинаем новую жизнь с чистого листа. Но и это покажется семечками для компаний, работающих с транзакциями в режиме реального времени (OLTP). Финансовые потери в этой области от того, что данные пропали без следа, не успев сохраниться могут быть ТАКОГО масштаба!..

У меня все ходы записаны!

    Энергонезависимая память - Non-Volatile Memory, NVM. Под общим названием объединены совершенно разные технологии и решения. Среди них NVDIMM имеет, видимо, наиболее выигрышные близкие перспективы.

NVDIMM

    Идея не сильно революционная, но, в силу опоры на уже существующие технологии, имеет шанс быть быстро и не очень дорого внедренной в массовое производство. Берем обычный модуль динамической памяти. Добавляем в него флеш, схему управления и локальный источник питания (суперконденсатор). Энегрии суперконденсатора хватает на то, чтобы в
случае аварии с питанием записать информацию из модуля в флеш область. При рестарте системы информация проделывает обратный путь. Система практически мгновенно стартует с той точки и в том состоянии, при котором была остановка. Примерно в одно время сошлись несколько основных компонентов, на которых базируется решение.
      - массовое производство флеш памяти привело к ее доволно резкому удешевлению. При этом емкость чипов значительно выросла.
      - суперконденсаторы (Supercapacitor) в качестве резервного источника питания начали применять производители RAID контроллеров. Это не батарея, а именно конденсатор. Не имеет ограничений в количестве циклов зарядки, собственно зарядка происходит очень быстро.

    Скорее всего, ошибаюсь, но это решение и с этим названием я впервые увидел у компании Viking Technology. Не понятно, есть ли что-то живое у Micron, но есть хотя бы упоминание и даже рекламный проспектик ни о чем. В списке присутствует некая Agiga Tech.
    Решение худо-бедно развивалось без особенных прорывов несколько лет (мне кажется, с 2012). Теперь ситуация несколько изменилась. То ли нужные люди "продавили" решение как наиболее правильное и перспективное, то ли глаза у мирового сообщества открылись (как же это мы не замечали столь красивого решения!...), но в 2014 к делу приобщился даже комитет Storage Networking Industry Association (SNIA).

    В чем преимущество.
- в штатном режиме работы модуль виден для системы как совершенно обычный DIMM. DDR3, DDR4, потом 5, 6, ... - не важно, поскольку "стандартная часть модуля - это и есть обычный DIMM. Единственное отличие - и это должен уметь определять BIOS - система должна по определенной метке знать - что это NVDIMM, и при старте системы он восстанавливает свое внутреннее содержание из "бэкапа". Отсюда следует, что технология должна быть поддержана производителями материнских плат. Точнее - писателями BIOS.
- использование суперконденсатора. Практически вечен. Сохраняет работоспособность при повышенной температуре (до 60 градусов Цельсия - нормально). Очень быстро заряжается.
- долговечность флеш подсистемы. Запись в флеш - область модуля происходит ТОЛЬКО в случае непредвиденной аварии. А это все-таки нечастое явление, так что можно не опасаться, что микросхемы будут быстро "затерты до дыр". Значит, и резервировать флеш не надо, емкость области можно делать "тик-в-тик".

   Viking Technology производит модули ArXCIS-NV. Пока DDR3, но нет принципиальных торомозов для производства DDR4. Емкость 2, 4, 8GB. Брошюра здесь.
    SMART Modular Technologies упоминает NVDIMM в разделе "DRAM Modules", но дальше след теряется. Хотя есть упоминание, что они присобачили к модулю NVDIMM USB интерфейс для непосредственного бэкапа слепка образа памяти, минуя всю остальную систему - раздел "How NVDIMMs Work" в брошюре SNIA

    Agiga Tech. Модули называются AGIGARAM®. Комплект из трех составляющих: модуль памяти с флэш разделом и контроллером; интеллектуальная батарея на суперконденсаторах PowerGEM; программа, реализующая протокол переноса данных из раздела в раздел AGIGASAFE.
    Модуль памяти AGIGARAM объединяет стандартный DRAM, NAND Flash и системный контроллер. Системный контроллер выступает в качестве ведомого устройства к хост-системе (например контроллера ROC или чипсета сервера) и управляет процессом переноса информации между подсистемами модуля памяти AGIGARAM.



http://snia.org/sites/default/files/NVDIMM%20Technical%20Brief%20January%202014.pdf
http://en.wikipedia.org/wiki/NVDIMM
http://www.vikingtechnology.com/nvdimm-technology
http://www.micron.com/products/dram-modules/nvdimm
http://www.agigatech.com/agigaram.php