DDR5-AXDIMMs: Samsung entwickelt große Speichermodule mit Rechenleistung

Standard DDR5-Steckverbindung, aber höher als normale Module und mit Rechenleistung ausgestattet: Samsungs AXDIMMs entlasten Prozessoren und sparen Energie.

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(Bild: Samsung)

Von
  • Mark Mantel

Im Rahmen von Processing-in-Memory (PIM), also dem Auslagern von Rechenaufgaben von einem Prozessor oder Rechenbeschleuniger in den Speicher, hat Samsung auch mit rechenfähigem Arbeitsspeicher experimentiert. Herauskamen sogenannte Acceleration DIMMs beziehungsweise AXDIMMs.

Anders als etwa beim HBM-PIM sitzen die Recheneinheiten nicht in den DRAM-Bausteinen, sondern im Buffer-Chip (Processing-in-DIMM, PID), den Server-RDIMMs traditionell zur Verbesserung der Signalqualität und folglich zur Erhöhung der Speicherkapazität verwenden. Kommende AXDIMMs entsprechen weitgehend dem DDR5-Standard, passen also anstelle von RDIMMs in gewöhnliche RAM-Steckplätze, fallen aber deutlich höher aus als normale Module.

Die Idee: Simple Rechenaufgaben können bei Servern die AXDIMMs selbst durchführen, um Datenbewegungen zwischen RAM und Prozessor zu reduzieren und somit Energie zu sparen. Zudem sollen sich Speicherzugriffe nach dem Prinzip besser parallelisieren lassen, weil die Recheneinheiten auf alle Speicherbänke gleichzeitig zugreifen können.

Bei Prototypen setzte Samsung auf DDR4-Bausteine in Dual-Rank-Bauweise und einen programmierbaren Logikchip aus Xilinx' FPGA-Familie Zynq UltraScale+. Im Zusammenspiel mit älteren Xeon-CPUs aus Intels Broadwell-SP-Baureihe stieg die Systemleistung in ersten, nicht weiter konkretisierten Tests auf das 1,8-Fache, während die systemweite Leistungsaufnahme um knapp 43 Prozent sank.

Samsung-AXDIMMs (2 Bilder)

Kommerzielle AXDIMMs sollen in Form von DDR5-Modulen erscheinen und RDIMMs ersetzen.
(Bild: Samsung)

Geeignete Anwendungsszenarien wären etwa KI-Berechnungen direkt auf dem RAM-Modul, beispielsweise mit FP16-Kernen wie beim HBM-PIM, oder die Auslagerung von Datenbank-Software. In einer ersten Kooperation arbeitete Samsung laut Mitteilung mit SAP zusammen.

Zu einem Termin für die Serienproduktion von AXDIMMs äußerte sich Samsung im Rahmen der Hot-Chips-Konferenz 33 nicht. Dieses Jahr erscheinen mit Intels Sapphire Rapids die ersten Server-Prozessoren, die mit DDR5-RAM umgehen können und somit für die neuartigen Speicherriegel infrage kämen.

(mma)