Intel Xeon Scalable Arbeitsspeicher Performance optimieren

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Prozessoren der 2nd Generation Intel Xeon Scalable Reihe verfügen über zwei eingebaute Memory Controller, die jeweils bis zu drei Channels ansteuern können. Pro Channel sind bis zu zwei DIMMs möglich. Um eine möglichst optimale Gesamtperformance zu erhalten, ist es sinnvoll auf eine ausgewogene Bestückung zu achten. In diesem Artikel zeigen wir häufig verwendete DIMM-Konfigurationen.

Hinweise für Prozessoren der 3rd Gen finden Sie im Artikel 3rd Gen Intel Xeon Scalable Arbeitsspeicher Performance optimieren.

Grundlagen

Prozessoren der Intel Xeon Scalable Performance Reihe zeichnen sich speicherseitig durch folgende Eigenschaften aus:

  • 2 Memory Controller pro CPU
  • 3 Memory Channels pro Memory Controller (damit 6 Memory Channels pro CPU = 12 Memory Channels in einem Dual-CPU System)
  • 2 DIMMs per Channel (damit maximal 12 DIMMs pro CPU = 24 DIMMS in einem Dual-CPU System)

Konfigurationen

Die folgenden Tabellen zeigen die idealen Bestückungen der unterschiedlichen RAM-Slots.

Wichtiger Hinweis zur maximalen Speicherbandbreite: Die Tabellen zeigen Messungen eines Bandbreitentests mit STREAM Triad.[1] Eine möglichst hohe Speicherbandbreite ist vor allem im HPC-Umfeld relevant. In anderen Anwendungsgebieten ist der Einfluss der Speicherbandbreite auf die Gesamtperformance niedriger und hängt von der jeweiligen Anwendung ab. Tests mit dem SPECint_rate_base2006 zeigen beispielsweise, dass selbst mit einer Speicherbandbreite von 35% der SPEC-Benchmark bis zu 90% Performance erreicht.[2] RAM-Bestückungen mit weniger Modulen schmälern zwar die maximal erzielbare Speicherbandbreite, haben jedoch dafür auch weniger Energiebedarf und bieten eine gute Erweiterbarkeit für die Zukunft.

Single-CPU Systeme mit 8 DIMM Slots

Anordnung der DIMM-Slots eines Supermicro X11SPL-F Mainboards.

Die folgende Tabelle zeigt die möglichen DIMM-Konfigurationen eines Single-CPU Systems mit einem Supermicro X11SPL-F Mainboard. Die maximal mögliche Speicherbandbreite kann mit einer Konfiguration mit 6 DIMMs erzielt werden:

Modulgröße 2 DIMMs 4 DIMMs 6 DIMMs 8 DIMMs
8 GB 16 GB 32 GB 48 GB (*)
16 GB 32 GB 64 GB 96 GB (*)
32 GB 64 GB 128 GB 192 GB (*)
64 GB 128 GB 256 GB 384 GB 512 GB(**)
Bestückung
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Single-02-DIMMs.png
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Single-04-DIMMs.png
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Single-06-DIMMs.png
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Single-08-DIMMs.png
Max. Speicher-
bandbreite[3][2]
~ 35% ~ 67 % ~ 97 % ~ 35 %
*) Konfiguration nur bei Ausbau eines bestehendes Systems empfohlen, ansonsten DIMMs mit höherer Kapazität bevorzugen.
**) Konfiguration bei maximal erforderlicher RAM-Kapazität empfohlen.

Dual-CPU Systeme mit 16 DIMM Slots

Die folgende Tabelle zeigt die möglichen DIMM-Konfigurationen eines Dual-CPU Systems mit einem Supermicro X11DPi-NT Mainboard. Die maximal mögliche Speicherbandbreite kann mit einer Konfiguration mit 12 DIMMs erzielt werden:

Modulgröße 4 DIMMs
(2 pro CPU)
8 DIMMs
(4 pro CPU)
12 DIMMs
(6 pro CPU)
16 DIMMs
(8 pro CPU)
8 GB 32 GB 64 GB 96 GB (*)
16 GB 64 GB 128 GB 192 GB (*)
32 GB 128 GB 256 GB 384 GB (*)
64 GB 256 GB 512 GB 768 GB 1.024 GB(**)
Bestückung
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Dual-04-DIMMs.png
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Dual-08-DIMMs.png
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Dual-12-DIMMs.png
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Dual-16-DIMMs.png
Max. Speicher-
bandbreite[3][2]
~ 35% ~ 67 % ~ 97 % ~ 34 %
*) Konfiguration nur bei Ausbau eines bestehendes Systems empfohlen, ansonsten DIMMs mit höherer Kapazität bevorzugen.
**) Konfiguration bei maximal erforderlicher RAM-Kapazität empfohlen.

Dual-CPU Systeme mit 24 DIMM Slots

Die folgende Tabelle zeigt die möglichen DIMM-Konfigurationen eines Dual-CPU Systems mit einem ASUS Z11PP-D24 Mainboard. Die maximal mögliche Speicherbandbreite kann mit Speichermodulen mit bis zu 2.666 MHz bei einer Konfiguration mit 24 DIMMs erzielt werden (bei Cascade Lake führt die Konfiguration mit 2 Dimms-per-Channel beim Einsatz von 2.933 MHz Modulen zu einer Reduktion auf 2.666 MHz - beim Einatz von 2.933 MHz Modulen ist die Speicherbandbreite bei 12 DIMMs daher höher):

Modulgröße 4 DIMMs
(2 pro CPU)
8 DIMMs
(4 pro CPU)
12 DIMMs
(6 pro CPU)
16 DIMMs
(8 pro CPU)
20 DIMMs
(10 pro CPU)
24 DIMMS
(12 pro CPU)
8 GB 32 GB 64 GB 96 GB 128 GB 160 GB 192 GB
16 GB 64 GB 128 GB 192 GB 256 GB 320 GB 384 GB
32 GB 128 GB 256 GB 384 GB 512 GB 640 GB 768 GB
64 GB 256 GB 512 GB 768 GB 1.024 GB 1.280 GB 1.536 GB
Bestückung
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Dual-24-04-DIMMs.png
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Dual-24-08-DIMMs.png
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Dual-24-12-DIMMs.png
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Dual-24-16-DIMMs.png
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Dual-24-20-DIMMs.png
Intel-Scalable-DIMM-Performance-Dual-24-24-DIMMs.png
Max. Speicher-
bandbreite[3][2]
~ 35% ~ 67 % ~ 97 % ~ 68 % ~ 67% 100 %

Weitere Informationen

Einzelnachweise


Foto Werner Fischer.jpg

Autor: Werner Fischer

Werner Fischer arbeitet im Product Management Team von Thomas-Krenn. Er evaluiert dabei neueste Technologien und teilt sein Wissen in Fachartikeln, bei Konferenzen und im Thomas-Krenn Wiki. Bereits 2005 - ein Jahr nach seinem Abschluss des Studiums zu Computer- und Mediensicherheit an der FH Hagenberg - heuerte er beim bayerischen Server-Hersteller an. Als Öffi-Fan nutzt er gerne Bus & Bahn und genießt seinen morgendlichen Spaziergang ins Büro.


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