Erklärt das Verhalten Intel® Optane™ persistenten Speichers im Speichermodus.
- Warum ist der Speicher nicht persistent? Ist sie aufgrund ihrer Eigenschaften persistent?
- Wie funktioniert das DRAM-Caching? Wird das alles in Hardware ohne die Unterstützung des Betriebssystems durchgeführt?
Persistenter Intel® Optane Speicher ist eine neue Technologie, bei der nichtflüchtige Medien auf einem Dual-In-Line-Speichermodul (DIMM) platziert und auf dem Speicherbus installiert werden. Persistente Speicher-DIMMs gibt es neben herkömmlichen volatilen Speicher-DRAM-DIMMs.
Der Schlüssel, der persistente Speicher-DIMMs von DRAM-DIMMs unterscheidet, ist, dass die darauf gespeicherten Daten erhalten bleiben können, wenn das System heruntergefahren wird oder den Strom verliert.
Auf diese Weise können sie als eine Form von dauerhaftem Datenspeicher wie Festplattenlaufwerken (HDDs) oder Solid-State-Laufwerken (SSDs) verwendet werden, aber mit speicherspezifischen Latenzen.
Intel® Optane™ persistenter Speicher (PMem) basiert auf der Intel® Optane™ Speichertechnik und bietet die Möglichkeit, mehr Daten näher an der CPU zu speichern, um eine schnellere Verarbeitung zu ermöglichen (also "wärmer"). PMem wurde für die Verwendung mit Intel® Xeon® skalierbaren Plattformprozessoren (Codename Cascade Lake) entwickelt.
Neben DDR4-DRAM-DIMMs gibt es DCPMMs zur Unterstützung einer zweistufigen Speicherarchitektur. Die schnellste Stufe ist der DRAM-basierte "Near Memory", und die langsamere Ebene ist der "far memory" (weit entfernter Speicher) des DCPMM. PMem kann für die Verwendung in verschiedenen Modi konfiguriert werden: Speichermodus, App-Direct-Modus oder eine Kombination aus Speichermodus und App-Direktmodus, der als "gemischter Modus" bezeichnet wird.
Im Speichermodus fungieren PMems als flüchtiger Systemspeicher unter der Steuerung des Betriebssystems. Jeder DRAM in der Plattform fungiert als Cache, der in Verbindung mit den PMems arbeitet.
Im App-Direct-Modus fungieren PMem und DRAM DIMMs als unabhängige Speicherressourcen unter der direkten Last-/Speichersteuerung der Anwendung. Auf diese Weise kann die PMem-Kapazität als Byte-adressierbarer persistenter Speicher verwendet werden, der dem physischen Adressraum des Systems (KBE) zugeordnet und von Anwendungen direkt zugänglich ist.
Im gemischten Modus wird ein Prozentsatz der PMem-Kapazität im Speichermodus und der Rest im App-Direct-Modus verwendet.
Die Kapazität des App-Direct-Modus kann als Block über App Direct verwendet werden. In diesem Fall oberflächent der Treiber die herkömmliche Block-Storage-Schnittstelle transparent für Anwendungen, damit sie nicht geändert werden müssen. Block over App Direct wird mit Copy-on-Write-Optimierung über eine Block-Übersetzungstabelle implementiert, um die Schreib-Atomizität beim Power-Fail zu gewährleisten.
Andernfalls können Anwendungen geändert werden, um auf App Direct-Kapazität mit Mechanismen zum direkten Laden/Speichern auf ein dateisystem mit persistentem Speicher zuzugreifen. Dies übergeht den Kernel vollständig und bietet den kürzesten Code-Pfad zum persistenten Speicher. Weitere Informationen über die Verwendung und Programmierung von persistentem Speicher finden Sie in der Programmierung des persistenten Speichers.