Stromeffizienz, Zugriffs- und Latenzzeiten bei Speicherbänken Stromsparen beginnt auf dem Motherboard

Bei AMD schnuppert man nach dem Barcelona-Launch der Vierkern-Prozessoren wieder ein wenig Morgenluft. Die Direct Connect Architecture, die alle CPU-Kerne ohne Intels Umwege über den Frontside-Bus miteinander verbindet, erreicht trotz niedrigerer Taktfrequenzen das Leistungspotenzial der Prozessoren des Konkurrenten. Ein wichtiger Aspekt für die Leistungsfähigkeit moderner Prozessoren ist der reibungslose Zugriff auf den Hauptspeicher. Auch hier gehen AMD und Intel unterschiedliche Wege.

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Der klassische Serveranwender weiß natürlich, warum auf der Hauptplatine seines Rechners mal zwei, mal vier Slots für Hauptspeichererweiterungen zu finden sind. Der Grund liegt in den Speichercontrollern der Chipsätze, für die jedes Speichermodul eine zusätzliche Last auf Adress- und Datenleitungen darstellt.

Die Speichercontroller von AMDs Opteron oder Intels Xeon verfügen deshalb über zusätzliche Puffer-Chips, die die Signale auf den Leitungen stabilisieren. Allerdings unterscheiden sich die Ansätze der beiden großen Hersteller grundlegend: AMD setzt auf die Strom sparende DDR2-Technik in Registered Dual Inline Memory Modulen (RDIMMS), Intel auf die Energie zehrenden Fully Buffered DIMMs (FB-DIMMs).

Voll gepufferte Signalleitungen

Der Unterschied zwischen beiden Versionen liegt darin, dass RDIMMs nur die Adressleitungen der SDRAM-Chips puffern, bei Fully Buffered DIMMs hingegen stützt ein Advanced Memory Buffer (AMB) sowohl Daten- als auch Adresssignale. Durch diese Maßnahme erreichen die jeweils gepufferten Signale einen eindeutigen Signalzustand ein. Bei FB-DIMMs verursacht diese Vollpufferung aller Leitungen höhere Latenzzeiten als bei Registered DIMMs. Diese Zugriffsverzögerung addiert sich zu der von Intels Frontside-Bus-Architektur.

Höherer Stromverbrauch, längere Zugriffszeiten – das hört sich nachteilig an. Allerdings brauchen FB-DIMMs bedeutend weniger Signalleitungen als herkömmliche. Diesen Umstand nutzt Intel und bindet den Hauptspeicher über vier parallele Speicherkanäle an – statt der sonst maximal zwei Kanäle. Damit ist der scheinbare Nachteil ausgeglichen: Dual-Xeon- steht die gleiche Datentransferrate zur Verfügung wie den Dual-Opteron-Servern.

Intels Serverfarmen sind nicht konform zur Green-IT

Die Speicherkanäle für Fully-Buffered-DIMMs arbeiten, im Gegensatz zu RDIMMs in den meisten Servern, auch bei maximaler Bestückung mit voller Frequenz. Darüber hinaus wird dem Advanced Memory Buffer nachgesagt, die Fehlertoleranz der Speicherbusse zu verbessern. Hot-plug-Speicher lässt sich ebenfalls mit ihnen realisieren.

Intels Ansatz schlägt insofern vor allem bei der Stromrechnung zu Buche. Jeder einzelne auf einem Speichermodul installierte Advanced Memory Buffer nimmt zwischen vier und sechs Watt Leistung auf. Sofern ein Server mit acht FB-DIMM-Modulen ausgestattet ist, erhöht sich der Leistungsbedarf um circa 30 bis 50 Watt verglichen mit einem Opteron-Sever mit RDIMMs. In einem 19-Zoll-Schrank mit 42 1-U-Servern errechnet sich im schlimmsten Fall zusätzliche zwei Kilowatt Mehrverbrauch.

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