IDF Spring 2004 - 2º Dia

Memórias FB-DIMM

Pete Voigt, engenheiro principal da Intel, fez a apresentação da nova tecnologia de memórias para servidores que a Intel está criando, chamada Fully Buffered DIMM ou simplesmente FB-DIMM.

A Intel ainda está apresentando ao JDEC, órgão responsável pela padronização de memórias, esta tecnologia, que só deverá chegar ao mercado no final de 2005 ou início de 2006.

A ideia dos módulos FB-DIMM é fazer a comunicação entre o controlador de memória (chipset) e os módulos de memória serial, da mesma forma que ocorre com o PCI Express. Com isto, a quantidade de fios diminui, além de ser possível a criação de mais canais de memória, o que aumenta o desempenho de acesso à memória. Com esta tecnologia é possível ter até 8 módulos por canal e até 6 canais.

A comunicação serial dos módulos FB-DIMM usa 10 pares de fio na transmissão de dados do chipset ao módulo de memória e 12 ou 14 pares de fio na transmissão de dados do módulo de memória ao chipset. Cada par de fio usa transmissão diferencial, isto é, em um fio é enviado o sinal e no outro o inverso do sinal, da mesma forma que ocorre na transmissão em redes de par trançado. Clique aqui para ler um tutorial nosso que explica em detalhes como esse esquema de transmissão funciona.

Outro detalhe interessante é que é usado caminhos separados para a transmissão e para a recepção de dados. Nos módulos de memória DIMM convencionais é usado um único caminho tanto para a transmissão quanto para a recepção. O esquema usado nos módulos FB-DIMM ajuda no aumento do desempenho do sistema de memória.

Inicialmente os módulos FB-DIMM usarão memórias DDR2, migrando para DDR3 possivelmente no final de 2006 ou início de 2007. Interessante notar que os módulos FB-DIMM terão o mesmo tamanho dos módulos DDR2, e não precisarão ser alterados quando as memórias DDR3 forem lançadas.

Figura 1: Funcionamento dos módulos FB-DIMM.

Há várias vantagens no uso de módulos FB-DIMM em servidores. A primeira é a simplificação da construção da placa-mãe do servidor. Apesar de o soquete usado ser o DDR2, de 240 pinos, o FB-DIMM usa apenas 69 destes pinos, ficando muito mais fácil fazer o roteamento (desenho das trilhas da placa de circuito impresso).

Na Figura 2 nós vemos o roteamento necessário para ligar a ponte norte aos soquetes DDR2, usando apenas um canal. É necessário usar 3 camadas de placa de circuito impresso.

Figura 2: Roteamento de módulo DIMM DDR2, 1 canal.

Já na Figura 3 nós vemos o roteamento necessário para ligar a ponte norte aos soquetes FB-DIMM, usando dois canais. Além de menos fios, usa-se apenas 2 camadas de placa de circuito impresso. Note que mesmo usando 2 canais, usa-se menos fios do que o DDR2 usando apenas 1 canal.

Figura 3: Roteamento de módulo FB-DIMM, 2 canais.

Outras duas vantagens dos módulos FB-DIMM sobre os módulos DDR2-DIMM são a capacidade máxima e o desempenho. Na Figura 4 nós temos um resumo disto. O máximo que é possível construir usando um controlador de memória com módulos DDR2 convencionais é um sistema com capacidade máxima de 8 GB (quatro soquetes, dois por canal), com uma taxa de transferência máxima de 10 GB/s, se forem usadas memórias DDR2-800. Já com módulos FB-DIMM, a capacidade máxima pula para 192 GB (48 módulos, oito por canal) e a taxa de transferência máxima pula para 40 GB/s, usando o mesmo tipo de memória. A taxa de transferência é aumentada porque é possível ter até 6 canais de memórias FB-DIMM, porém apenas 2 canais DDR2.

Figura 4: Comparação de capacidade entre DDR2-DIMM e FB-DIMM.

A ideia das memórias FB-DIMM é realmente interessante e deve solucionar a demanda de servidores por mais memória e mais taxa de transferência, e é interessante saber que até o momento vários fabricantes já falaram que construirão módulos com esta tecnologia, como a Samsung, a Elpida, a Infineon, a Micron, a Hynix, a Nanya e a Kingston.

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