Definition

Was ist NVDIMM-N?

| Autor / Redakteur: Walter Schadhauser / Rainer Graefen

Ein NVDIMM-Controller auf dem Speichermodul sorgt für das korrekte Backup der DRAM-Speiicherzellen in das NAND-Flash.
Ein NVDIMM-Controller auf dem Speichermodul sorgt für das korrekte Backup der DRAM-Speiicherzellen in das NAND-Flash. (Bild: Jedec)

NVDIMM-Module vereinen dynamische und nicht-flüchtige Speicherchips auf einer Platine. Im Falle von NVDIMM-N sind alle DRAM-Speicherzellen, also der Hauptspeicher im Rechner, durch ein Backup in einem NAND-Speicher auf derselben Platine jederzeit wiederherstellbar. Das NVDIMM-F-Speichermodul ist insofern die erste Form eines persistenten Speichers.

Ein NVDIMM ist eine Kombination aus einem Dual Inline Memory Module (DIMM) und einem Speicher der Non Volatile (NV) ist. Das DIMM, hinter dem sich der Nanosekunden-schnelle Hauptspeicher (RAM) des Rechners "versteckt", wird auf dem Speichermodul mit den nur Mikrosekunden-schnellen Flash-Speicherzellen kombiniert. Jede Änderung einer DRAM-Speicherzelle wird automatisch in den NV-Bereich kopiert.

In der Praxis lässt sich diese DRAM-Inhaltsspeicherung auch mit Batterien oder Kondensatoren herstellen. Hier ist allerdings nach einiger Zeit ein aufwändiger Austausch der Stromerzeugung erforderlich.

Sollte der Rechner z. B. durch das unbeabsichtigte Drücken der Reset-Taste oder des Ein-Aus-Schalters abstürzen, so spielt das in Zukunft keine Rolle mehr. Beim Hochfahren des Rechners werden die Backup-Daten aus dem NV-Bereich wieder in die RAM-Zellen zurückkopiert, was das schnelle Weiterarbeiten mit dem letzten Datenstand ermöglicht - so der praktische Vorteil.

Da sich der Hauptspeicher in modernen Rechnern inzwischen auf TByte-Dimensionen vergrößert hat, könnten NVDIMM-N-Module bei langwierigen Rechenoperationen sehr hilfreich sein. Die Anwendungen bekommen von dem zwischenzeitlichen Absturz nichts mit, da die Daten im Hauptspeicher bereit stehen. Anderenfalls müssten alle beteiligten Anwendungsprogramme wieder neu gestartet werden und alle Rechenschritte neu abgearbeitet werden.

Obwohl Non Volatile Memory heute noch mit relativ langsamen Flash-Speicher produziert wird, sieht die Jedec-Spezifikation vor, dass auch andere nichtflüchtige Halbleiterspeicher wie z. B. 3D xPoint eingesetzt werden können. Sobald ReRAM, MRAM oder PCM-Speicher preiswert verfügbar sind, können auch diese Speichertypen eingesetzt werden, die nicht nur schnelleren Datenzugriff gewähren, sondern auch wesentlich robuster und langlebiger als Flash sind.

Im Zuge der allgemeinen Sicherheitsbedatte rund um CPU und Hauptspeicher, darf man jedoch nicht übersehen, dass NVDIMMs ohne weitere Maßnahmen wie z.B. Verschlüsselung Passworte und andere wichtige Maßnahmen im Klartext enthalten. Zur Analyse ließen sich die Speichermodule sogar auf dem Rechner entfernen. Während ein DRAM seine Informationen nach wenigen Minuten verliert, bleiben die Daten im NVDIMM respektive einem persistenten Memory über Jahrzehnte hinweg erhalten.

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