LA EVOLUCIÓN DE LA MEMORIA

LA EVOLUCIÓN DE LA MEMORIA: DEL DDR1 AL DDR4 A 2666 MT/s

Podría parecer que en los sistemas HPC, solo hemos mejorado el número y velocidad de los núcleos de las CPUs, la incorporación de GPUs en la computación, los nuevos discos de estado sólido, etc.
Sin embargo, quizá nos olvidamos de un tema que es clave es los sistemas de alto rendimiento: si cada vez tenemos procesadores más rápidos y más cantidad de memoria, si esta no evolucionara, terminaríamos teniendo el cuello de botella en la memoria.
Tanto Intel con el QPI (Quick Path Interconnect) como AMD con el Hipertransport, ya hace tiempo decidieron meter dentro del procesador, el controlador de memoria. De esta forma, eliminaron el cuello de botella que suponía este chip en los diseños y permitieron que cada procesador accediera a su propia memoria y compartiera con sus “hermanos”, en la misma placa, la memoria de otros procesadores, de una forma lineal y sin cuellos de botella. Para poder distinguir la memoria local del procesador usa el NUMA (Non-Uniform Memory Access). Es decir, bajo NUMA, un procesador puede acceder a su propia memoria local de forma más rápida que a la memoria no local (memoria local de otro procesador o memoria compartida entre procesadores).
Sin embargo, con el tiempo, los procesadores cada vez han aportado más GT/s (Gigatransacciones por segundo) y esto exige el respaldo de memoria más rápida. Por ejemplo, los actuales procesadores Broadwell de Intel, llegan a los 9,6 GT/s en el bus QPI.
Como se ha conseguido esto? De dos formas:

1º Aumentando la velocidad de la memoria:

Hemos pasado de memoria DDR1 a 400 Mhz hasta la actual memoria de 2400 MT/s (Megatransacciones por segundo)

Hoy lanzamos, de la mano de Micron/Crucial, las memorias de 2666 MT/s, que darán respuesta a los nuevos procesadores que veremos este año. El 2017 será un gran año puesto que tanto Intel, con su procesador Skylake, como AMD con los nuevos Naples, harán uso de estas memorias, necesarias para aumentar el ancho de banda de los procesadores, que en el año que comienza, estrenan nueva arquitectura y nuevos socket de placa madre.
Micron/Crucial, es uno de los grandes líderes mundiales en la fabricación de memorias y discos SSD 3DS NAMD, que permitirán velocidades de lectura/escritura mucho más rápidas y con menos consumo y que este año veremos de hasta 20 TB de capacidad en 2,5”.
Durante más de 35 años, los equipos visionarios y científicos de Micron han redefinido el diseño de la innovación y la construcción de algunas de las tecnologías de memoria y semiconductores más avanzadas del mundo.

2º Aumentando el número de pipeline o canales a memoria:

Por ejemplo en el actual Broadwell la velocidad de 9,6 GT/s, se consigue accediendo a memoria DDR4 de 2400 MT/s a través de 4 canales = 2400×4=9600 MT/s o lo que es lo mismo, 9,6 GT/s, que es lo que nominalmente, dan los procesadores Intel Xeon Broadwell de gama alta, que SIE Ladón utiliza en sus equipos de HPC.
Con la nueva generación de procesadores, Skylake utilizará memoria de 2666 Mhz, como la que ahora lanza Micron/Crucial y utilizara 6 pipeline a memoria. En el caso de Naples, estaremos hablando de la misma memoria, pero de 8 canales de acceso (dado que los procesadores tendrán 32 cores y necesitaran mayor acceso a datos).
De esta forma y gracias a esta evolución, se puede seguir escalando hacia procesadores cada vez con más cores y más velocidad, sin mermar el acceso que necesitan a datos y que se encuentran en la RAM en primera instancia y en los discos duros en segunda instancia.
Por este motivo, SIE siempre garantiza configuraciones de memoria, que abran todos los pipeline que el procesador necesita. Tanto en sus modelos SIE Ladon AMD, como SIE Ladón Intel, utilizamos memoria Micron/Crucial, debido a su gran fiabilidad. Para nosotros es fundamental, porque en el campo de HPC (High Performance Computing), en el que somos especialistas, lo normal es que un equipo de cálculo tenga una capacidad de memoria de 128, 256 o 512 GB de RAM, hasta incluso 4 u 8 TB, que veremos este 2017. A mayor cantidad de memoria, más crítico es que la velocidad de la memoria, calidad, corrección de errores (ECC registrada), etc, sean lo mejor posibles, puesto que más influye en su rendimiento.
Otra cuestión importante, ha sido la disminución en el voltaje de alimentación de la memoria. Hemos pasado de memoria de 1,8 V a la actual de 1,2 V, lo que supone, un ahorro del orden del 200% en el consumo de esta parte fundamental de los equipos. Además, también ha habido una mejora del tiempo de latencia de memoria, que es el tiempo que tarda el procesador en acceder al dato, cuando lo pide a memoria.

En Sistemas Informáticos Europeos, nos parece fascinante, toda la evolución que se produce en el mercado informático. Pero todavía resulta más vertiginosa en el mercado de HPC, en donde somos expertos y referentes en el mercado español, puesto que las innovaciones son más necesarias, para poder afrontar los nuevos retos a lo que se enfrenta la investigación.
Nuestra empresa, define a sus equipos, con el nombre de Ladón, al igual que el animal mitológico. En la mitología griega, Ladón (en griego Δρακον Λάδων, Drakon Ladôn) era un dragón de cien cabezas (cada una de las cuales hablaba una lengua diferente), junto con las ninfas Hespérides, era el encargado de custodiar el jardín de las Hespérides, por lo que también se le conocía como Dragón de las Hespérides (en latín Draco Hesperidum). Era hijo de Tifón y Equidna.
Al igual que el dragón mitológico, los clúster SIE Ladón, pueden tener hasta 100 cabezas o nodos y si cae uno, el sistema sigue funcionado, sin ningún problema.
Resumiendo, las ventajas que aportan las memorias Micron/Crucial para nuestros servidores SIE Ladón, son:
Velocidad de ejecución de las aplicaciones, garantizando que durante los procesos de cálculo, no hay caída de rendimiento ni errores, gracias a la tecnología ECC, que usamos en toda nuestra gama
Precios muy competitivos y alta fiabilidad, que nos permiten dar en todos nuestros equipos 3 años de garantía NBD, en mano de obra y piezas 9×5, en cualquier parte del mundo y la posibilidad de contratar una extensión hasta 5 años, sabiendo que estamos respaldados por Micron/Crucial y que podemos garantizar la continuidad de las memorias y los discos SSD.
Todos los equipos SIE Ladón, han sido previamente testeados, bajo las condiciones más duras con las memorias de este fabricante, garantizando su total compatibilidad y estabilidad en procesos 24×7 continuos.
En nuestros proyectos, aplicamos técnicas HPC sobre tecnologías Open Source sobre Linux, pero también mantenemos en servidores o nodos maestros, diversos servicios redundantes virtualizados. En ambos casos, las memorias Micron/Crucial, garantizan la calidad de nuestros servidores sin paradas.
Necesitamos tener las últimas tecnologías en memoria, para poder ofrecer las soluciones más punteras en HPC. Solo con un gran fabricante podemos tener la garantía de éxito en las tecnologías punta.