MCDRAM (, произносится Эм си ди RAM) — перспективный вариант организации ОЗУ с применением динамической памяти (DRAM). Использует микросборки из нескольких кристаллов DRAM-памяти в едином корпусе. Применяется корпорацией Intel в ряде продуктов Xeon Phi второго поколения (72хх) под кодовым названием «Knights Landing». Является вариацией High Bandwidth Memory и конкурирует с стандартом Hybrid Memory Cube.
Процессоры Xeon Phi имеют более 50 ядер, оснащенных устройствами векторной обработки, что позволяет им обрабатывать большие объёмы данных за секунду, чем способна предоставить традиционная DRAM-память в форм-факторе DIMM. Многоканальность MCDRAM отражает использование в этой памяти значительно большего числа каналов доступа между процессором и памятью, чем у процессоров, использующих DIMM-модули. Благодаря большему количеству каналов данный вид памяти обеспечивает большую пропускную способность (до порядка 400 гигабайт/с), хотя и сохраняет близкие к DIMM задержки доступа.
Увеличение общей ширины каналов доступа к памяти накладывает ограничения на размещение памяти. В Xeon Phi память MCDRAM распаяна на едином модуле («multi-chip package») с процессором и не подлежит замене или расширению. В «Knights Landing» используется MCDRAM общим объемом 16 ГБ, организованная в 8 микросборокIntel’s Xeon Phi to House 72 Cores. System-in-package sports 16-Gbytes / EETimes, 2015-03-25https://www-ssl.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/datasheets/xeon-phi-processor-x200-product-family-datasheet.pdf «Eight MCDRAM on-package memory modules with 16 GB capacity total … multi-chip package».
Программный доступ Процессоры Xeon Phi 2-го поколения (сокет LGA3647-1) поддерживают одновременно и MCDRAM (8 каналов, 16 ГБ, скорости до 400 ГБ/с) и традиционную DIMM DDR4 SDRAM память (6 каналов, до 384 ГБ, скорости порядка 90 ГБ/с). При загрузке могут быть выбраны различные способы распределения памяти и программного доступа. Часть более быстрой MCDRAM памяти может быть выделена в качестве дополнительной кэширующей памяти при доступе к DDR4, оставшаяся память MCDRAM отображается в собственное физическое адресное пространство. Таким образом, доступны три режима: Cache mode (вся MCDRAM используется как кэш), Flat mode (вся MCDRAM отображена по отдельным адресам) и Hybrid mode (часть как кэш, часть доступна непосредственно; например 8+8 ГБ).
Приложения могут настроить размещение разных страниц виртуальной памяти, относя их либо напрямую к памяти DDR4, либо к памяти DDR4, кэшируемой MCDRAM, либо непосредственно к части MCDRAM, не используемой как кэш. Для размещения страниц предлагается программный интерфейс memkind или numactl.
При использовании MCDRAM в качестве кэша, доступ к ячейкам, не закэшированным в данный момент приводит к промаху и увеличенным задержкам доступа к данным (более высоким, чем при доступе к DDR4, не использующей MCDRAM-кэш). Из-за этого может потребоваться дополнительная настройка приложений .
Примечания
Ссылки MCDRAM (High Bandwidth Memory) on Knights Landing — Analysis Methods & Tools на software.intel.com An Intro to MCDRAM (High Bandwidth Memory) on Knights Landing на software.intel.com High Bandwidth Memory (HBM): how will it benefit your application? на software.intel.com
Категория:Компьютерная память Категория:Архитектура компьютеров Категория:Запоминающие устройства Категория:Intel Категория:Микропроцессоры фирмы Intel Категория:Параллельные вычислительные системы Категория:X86 Категория:DRAM