Memory Extension Drive: AMD Epyc hat (k)eine Optane-Alternative
Ein nicht flüchtiger Speicher, der herkömmlichen DRAM ergänzt und beispielsweise Datenbanken dauerhaft „In-Memory“ vorhält: Während Intels Server-Plattformen dies mit schnellem Optane Persistent Memory ermöglichen, greift AMD bei Epyc auf das Memory Extension Drive von Western Digital zurück – eine ungleiche Alternative.
Intel ergänzt Systemspeicher mit Optane
Die Schaffung neuer Stufen in der altbewährten Speicherhierarchie von Computersystemen ist in den letzten Jahren ein großes Thema geworden. Intel und Micron haben mit ihrem Phasenwechselspeicher 3D XPoint eine neue Form von Storage Class Memory (SCM), einen nichtflüchtigen Speicher, der Eigenschaften von Arbeitsspeicher und Massenspeicher vereint, etabliert.
Während Intel zunächst den Bereich Storage mit 3D-XPoint-SSDs der Optane Familie bediente, folgt jetzt mit dem eigentlichen Marktstart des Optane Persistent Memory im DDR4-Formfaktor erst die zweite Seite der Medaille: eine nicht flüchtige Ergänzung für den flüchtigen DRAM als Arbeitsspeicher für Server.
AMD hat eine Alternative zur RAM-Ergänzung ...
AMD hat für seine Server-Prozessoren der Epyc-Familie bisher keine Alternative, denn Optane Memory wird nur von Intel-Plattformen unterstützt. Um dennoch eine Ergänzung des Arbeitsspeichers durch nichtflüchtigen Speicher bieten zu können, kooperiert AMD nun mit Western Digital. Beide Unternehmen kündigen die Kompatibilität des sogenannten Memory Extension Drive mit Epyc-Servern an.
Das Memory Extension Drive Ultrastar DC ME200 basiert nicht auf schnellem Phasenwechselspeicher und ist auch kein DDR4-Modul. Stattdessen handelt es sich um eine NVMe-SSD mit NAND-Flash, die per Software (vSMP von ScaleMP) dem Arbeitsspeicher bei Cache- und Datenbankanwendungen als virtueller Speicherpool zur Seite steht und das In-Memory Computing mit riesigen Datenbanken ermöglicht.
... aber keine zur Leistung von Optane
Bei der Leistung und der Schreibbeständigkeit kann das Memory Extension Drive nicht mit Intels Optane-Lösung mithalten, denn herkömmlicher NAND-Flash ist viel langsamer und weniger haltbar als 3D XPoint, der fast die Performance einer RAM-Disk erreicht. Zur Leistung hat AMD also mit dem Memory Extension Drive von Western Digital keine Alternative parat. Obgleich Western Digital damit wirbt, dass bei gängigen Cache- und Datenbankanwendungen gegenüber einem reinem DRAM-System immer noch 74 bis 94 Prozent der Leistung erreicht werden. Für „In-Memory-Datenbankmaschinen wie SAP HANA, Oracle, IBM und Microsoft sowie Scale-Out-speicherzentrierte Architekturen wie Redis, Memcached, Apache Spark und große Datenbanken“, sei das Ultrastar-Laufwerk eine „ideale Lösung“, so Western Digital.
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Mehr Systemspeicher durch SSD statt DRAM (Bild: Western Digital)
Dafür ist die Erweiterung des Arbeitsspeichers durch das Memory Extension Drive günstiger und erlaubt weitaus mehr Speicherplatz für In-Memory-Datenbanken. Denn während die Optane-Module maximal 512 GB Speicherplatz bieten und ein Dual-Sockel-Server bis zu 6 TB davon unterstützt, ist die NVMe-SSD mit bis zu 4 TB erhältlich und bietet somit den achtfachen Speicherplatz.
Western Digital nennt ein Beispiel: Soll eine 30 TB große Datenbank im Arbeitsspeicher (In-Memory) gehalten werden, wäre bisher ein Server-Cluster mit 30 Knoten à 1 TB DRAM nötig. Mit dem Memory Extension Drive könne die Zahl der Knoten auf acht à 4 TB reduziert werden. Ein 1U-Server könne durch das Memory Extension Drive auf bis zu 24 TB Systemspeicher erweitert werden. Im Gegensatz zu Optane ist die Lösung nicht an eine Plattform gebunden und kann auch bei Intel-Servern eingesetzt werden.
Wie das Memory Extension Drive funktioniert, beschreibt Western Digital im eigenen Blog. Weitere Informationen liefert auch der ComputerBase-Bericht zur Vorstellung der Ultrastar DC ME200.
Fabian und 
Jan-Frederik