Dell EMC NVDIMM-N 永久内存
用户指南
注、小心和警告
注: “注”表示帮助您更好地使用该产品的重要信息。
小心: “小心”表示可能会损坏硬件或导致数据丢失，并说明如何避免此类问题。
警告: “警告”表示可能会造成财产损失、人身伤害甚至死亡。
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2018 - 04
Rev. A01
目录
1 简介............................................................................................................................................................... 5
2 更改列表........................................................................................................................................................6
3 NVDIMM-N 概览............................................................................................................................................7
正常运行............................................................................................................................................................................. 7
备份到闪存.........................................................................................................................................................................8
从闪存恢复.........................................................................................................................................................................9
4 硬件............................................................................................................................................................. 10
高级硬件配置................................................................................................................................................................... 10
NVDIMM-N....................................................................................................................................................................... 13
电池....................................................................................................................................................................................14
5 BIOS.............................................................................................................................................................17
NVDIMM-N 的 BIOS 配置设置...................................................................................................................................... 17
BIOS 错误消息..................................................................................................................................................................21
6 iDRAC NVDIMM-N 管理.............................................................................................................................. 23
iDRAC 图形用户界面...................................................................................................................................................... 23
NVDIMM-N 状态....................................................................................................................................................... 23
BBU 状态.................................................................................................................................................................... 24
登录消息传送勘误表................................................................................................................................................25
远程管理...........................................................................................................................................................................25
NVDIMM-N 错误报告.....................................................................................................................................................25
7 安装 NVDIMM-N 后的服务器行为................................................................................................................28
关机................................................................................................................................................................................... 28
引导................................................................................................................................................................................... 28
自动关机并保存.............................................................................................................................................................. 29
8 DIMM 配置更改........................................................................................................................................... 30
9 Windows...................................................................................................................................................... 31
设置.................................................................................................................................................................................... 31
Windows 驱动程序...........................................................................................................................................................31
存储级内存........................................................................................................................................................................31
设备管理器..................................................................................................................................................................31
识别正确的 NVDIMM-N 磁盘................................................................................................................................. 32
NVDIMM-N 的运行状况和属性..............................................................................................................................35
块模式.........................................................................................................................................................................35
目录
3
DAX 模式.................................................................................................................................................................... 35
存储空间支持............................................................................................................................................................ 36
运行和诊断记录信息................................................................................................................................................36
Windows 勘误表.............................................................................................................................................................. 37
10 Linux.......................................................................................................................................................... 38
识别和配置 PMEM — 永久内存设备.......................................................................................................................... 38
安装................................................................................................................................................................................... 39
验证现有文件系统.......................................................................................................................................................... 39
只读模式下的 NVDIMM-N............................................................................................................................................ 39
交叉存取...........................................................................................................................................................................39
交叉存取设置............................................................................................................................................................ 40
交叉存取验证............................................................................................................................................................ 40
只读模式 NVDIMM-N................................................................................................................................................41
管理公用程序................................................................................................................................................................... 41
ndctl..............................................................................................................................................................................41
mdadm.........................................................................................................................................................................42
Linux 勘误表.....................................................................................................................................................................43
11 ESXi............................................................................................................................................................44
设置................................................................................................................................................................................... 44
存储................................................................................................................................................................................... 45
模块............................................................................................................................................................................. 45
命名空间.....................................................................................................................................................................45
交叉存取集.................................................................................................................................................................46
数据存储..................................................................................................................................................................... 47
受支持的来宾 OS 和 NVDIMM 支持............................................................................................................................48
整体运行状况状态.......................................................................................................................................................... 48
运行和诊断记录信息...................................................................................................................................................... 48
过时的固件.................................................................................................................................................................48
NVDIMM-N 错误............................................................................................................................................................. 49
ESXi 勘误表......................................................................................................................................................................50
4
目录
简介
DellEMC 的 NVDIMM-N 永久内存是一种颠覆性的存储级内存技术，它在传统存储技术的基础上，进行了前所未有的性能改进。每个
NVDIMM-N 都提供 16 GB 的非易失性内存，且具有与标准 288 针 DDR4 DIMM 相同的外形规格。NVDIMM-N 安装于标准 CPU 内存插
槽中，使数据更靠近处理器。由于 NVDIMM-N 能够以 2666MT/s DDR4 的数据率运行，因此可以充分利用内存总线所特有的高带宽
和极低延迟优势。下表提供了
DDR4 与其他服务器存储介质相比的近似数据访问时间。
表. 1: 存储技术
存储技术 数据访问时间
15K SAS 磁盘 大约 6,000,000 毫微秒
SATA SSD
大约 120,000 毫微秒
NVMe SSD
大约 60,000 毫微秒
DDR4 NVDIMM-N
大约 150 毫微秒
本说明文件提供了 DellEMC NVDIMM-N 永久内存解决方案的概览。它旨在帮助用户完成初始设置和配置，同时提供在安装 NVDIMM-
N 后有关系统行为的信息。本说明文件还将帮助用户熟悉 NVDIMM-N 的可管理性和错误处理。最后，它会为用户介绍在各种受支持
的操作系统中 NVDIMM-N 的基本设置和配置。
1
简介
5
更改列表
表. 2: 更改列表
Version（版本） 更改
1.0
原始版本
1.1
添加了 ESXi 6.7 支持信息。移除了不再适用的 Linux 勘误表。编辑了文档的其余部分以表
达清楚。
2
6
更改列表
NVDIMM-N 概览
下图是 NVDIMM-N 的概览，其中显示了主要组件和系统接口。NVDIMM-N 的核心是 DDR4 DRAM 设备，这些设备支持 NVDIMM-N
作为 RDIMM 运行。支持 NVDIMM-N 存留数据的组件是控制器、闪存和调压器，这些组件也集成在 DIMM 上。
图
1: NVDIMM-N 概览
主题：
• 正常运行
• 备份到闪存
• 从闪存恢复
正常运行
NVDIMM-N 安装在服务器内存插槽中。从硬件角度来看，NVDIMM-N 好像是作为标准 DDR4 RDIMM 的处理器。它们会在 BIOS 开机
自测期间进行初始化，并且
CPU 可以使用标准 DDR4 内存载入/存储事务访问 NVDIMM-N 上的 DRAM 数据。
3
NVDIMM-N 概览
7
图 2: NVDIMM-N 正常运行
备份到闪存
倘若发生服务器关机、冷重新引导或断电的情况，将会向 NVDIMM-N 控制器发送保存信号，这将触发 NVDIMM-N 控制器将其所有
DRAM 内容备份到板载闪存存储。在服务器即将关机或 NVDIMM-N 临近断电时，随时会触发 NVDIMM-N 保存事件。完成此备份过
程大约需要 1 分钟。此持续时间与服务器中安装的 NVDIMM-N 数量无关，因为保存事件在所有 NVDIMM-N 中并行发生。
电池可为 NVDIMM-N 提供备份电源，这样，即使在交流电源断电后，也能完成备份操作。保存操作完成后，电池将取消激活，以便
服务器和 NVDIMM-N 完全关闭。
图 3: 保存操作
8
NVDIMM-N 概览
从闪存恢复
在服务器开机时，BIOS 将初始化 NVDIMM-N 上的 DRAM。BIOS 使用 SMBus 管理接口来命令 NVDIMM-N 控制器从闪存恢复其
DRAM 内容。完成此恢复过程大约需要 1 分钟。此持续时间独立于服务器中安装的 NVDIMM-N 数量，因为恢复过程跨所有 NVDIMM-
N
并行执行。之后，BIOS 会将 NVDIMM-N 呈现给服务器操作系统以作为永久内存。请注意，永久内存与正常操作系统操作所需的系
统内存截然不同。有关永久内存的操作系统支持的详情，请参阅相应的操作系统部分。
图 4: 恢复操作
NVDIMM-N 概览
9
硬件
主题：
• 高级硬件配置
• NVDIMM-N
• 电池
高级硬件配置
当前在 T640、R640、R740/R740XD 和 R940 PowerEdge 服务器中支持 NVDIMM-N。每个服务器支持从 1 个到最多 12 个 16 GB
NVDIMM-N，最大永久内容总容量为 192 GB。下面的表 1 提供了已针对 2 插槽服务器配置验证且完全受支持的 NVDIMM-N 配置。对
于 R940 PowerEdge 服务器中的 4 插槽配置，仅 CPU 1 和 CPU 2 内存插槽支持 NVDIMM-N。下面的表 2 提供了已在 R940 4 插槽配
置上验证且完全受支持的
NVDIMM-N 配置。
请参阅图 5，了解 R740/R740XD CPU 和 DIMM 插槽位置示例。有关内存安装原则，请参阅相应服务器的安装和服务手册。
表. 3: ：支持的 NVDIMM-N 配置，2 插槽
NVDIMM-N
NVDIMM-N 容量
RDIMM RDIMM
容量
DIMM 装入位置
1x 16 GB 12x 16 GB 192 GB
RDIMM：A1-A6、B1-B6
NVDIMM-N：A7
1x 16 GB 12x 32 GB 384 GB
RDIMM：A1-A6、B1-B6
NVDIMM-N：A7
1x 16 GB 23x 32 GB 736 GB
RDIMM：A1-A12、B1-B11
NVDIMM-N：B12
2x 32 GB 12x 16 GB 192 GB
RDIMM：A1-A6、B1-B6
NVDIMM-N：A7、B7
2x 32 GB 12x 32 GB 384 GB
RDIMM：A1-A6、B1-B6
NVDIMM-N：A7、B7
2x 32 GB 22x 32 GB 704 GB
RDIMM：A1-A11、B1-B11
NVDIMM-N：A12、B12
4x 64 GB 12x 16 GB 192 GB
RDIMM：A1-A6、B1-B6
4
10
硬件
NVDIMM-N
NVDIMM-N 容量
RDIMM RDIMM
容量
DIMM 装入位置
NVDIMM-N：A7-A8、
B7-B8
4x 64 GB 12x 32 GB 384 GB
RDIMM：A1-A6、B1-B6
NVDIMM-N：A7-A8、
B7-B8
4x 64 GB 20x 32 GB 640 GB
RDIMM：A1-A10、B1-
B10
NVDIMM-N：A11-A12、
B11-B12
6x 96 GB 12x 16 GB 192 GB
RDIMM：A1-A6、B1-B6
NVDIMM-N：A7-A9、
B7-B9
6x 96 GB 12x 32 GB 384 GB
RDIMM：A1-A6、B1-B6
NVDIMM-N：A7-A9、
B7-B9
6x 96 GB 18x 32 GB 576 GB
RDIMM：A1-A9、B1-B9
NVDIMM-N：A10-A12、
B10-B12
12x 192 GB 12x 16 GB 192 GB
RDIMM：A1-A6、B1-B6
NVDIMM-N：A7-A12、
B7-B12
12x 192 GB 12x 32 GB 384 GB
RDIMM：A1-A6、B1-B6
NVDIMM-N：A7-A12、
B7-B12
注意：尽管其他配置也可以运行，但这些配置未经过 DellEMC 完全验证，且当前不受支持。
表. 4: ：支持的 NVDIMM-N 配置，R940 4 插槽
NVDIMM-N
NVDIMM-N 容量
RDIMM RDIMM
容量
DIMM 装入位置
1x 16 GB 24x 16 GB 384 GB
RDIMM：A1-A6、B1-
B6、C1-C6、D1-D6
NVDIMM-N：A7
1x 16 GB 24x 32 GB 768 GB
RDIMM：A1-A6、B1-
B6、C1-C6、D1-D6
硬件
11
NVDIMM-N：A7
1x 16 GB 47x 32 GB 1504 GB
RDIMM：A1-A12、B1-
B11、C1-C12、D1-D12
NVDIMM-N：B12
2x 32 GB 24x 16 GB 384 GB
RDIMM：A1-A6、B1-
B6、C1-C6、D1-D6
NVDIMM-N：A7、B7
2x 32 GB 24x 32 GB 768 GB
RDIMM：A1-A6、B1-
B6、C1-C6、D1-D6
NVDIMM-N：A7、B7
2x 32 GB 46x 32 GB 1472 GB
RDIMM：A1-A11、B1-
B11、C1-C12、D1-D12
NVDIMM-N：A12、B12
4x 64 GB 24x 16 GB 384 GB
RDIMM：A1-A6、B1-
B6、C1-C6、D1-D6
NVDIMM-N：A7-A8、
B7-B8
4x 64 GB 24x 32 GB 768 GB
RDIMM：A1-A6、B1-
B6、C1-C6、D1-D6
NVDIMM-N：A7-A8、
B7-B8
4x 64 GB 44x 32 GB 1408 GB
RDIMM：A1-A10、B1-
B10、C1-C12、D1-D12
NVDIMM-N：A11-A12、
B11-B12
6x 96 GB 24x 16 GB 384 GB
RDIMM：A1-A6、B1-
B6、C1-C6、D1-D6
NVDIMM-N：A7-A9、
B7-B9
6x 96 GB 24x 32 GB 768 GB
RDIMM：A1-A6、B1-
B6、C1-C6、D1-D6
NVDIMM-N：A7-A9、
B7-B9
6x 96 GB 42x 32 GB 1344 GB
RDIMM：A1-A9、B1-
B9、C1-C12、D1-D12
NVDIMM-N：A10-A12、
B10-B12
12
硬件
12x 192 GB 24x 16 GB 384 GB
RDIMM：A1-A6、B1-
B6、C1-C6、D1-D6
NVDIMM-N：A7-A12、
B7-B12
12x 192 GB 24x 32 GB 768 GB
RDIMM：A1-A6、B1-
B6、C1-C6、D1-D6
NVDIMM-N：A7-A12、
B7-B12
12x 192 GB 36x 32 GB 1152 GB
RDIMM：A1-A6、B1-
B6、C1-C12、D1-D12
NVDIMM-N：A7-A12、
B7-B12
注
:
1 在 CPU 插槽 3 和 4 的内存插槽中不支持 NVDIMM-N
2 尽管其他配置也可以运行，但这些配置未经过 DellEMC 完全验证，且当前不受支持。
图 5: R740/R740XD 内存布局
NVDIMM-N
图 6 描绘了典型的 NVDIMM-N，它显示了 NVDIMM-N 上状态 LED 的位置。表 3 说明了处于不同操作模式时 NVDIMM-N 的 LED 行
为。
DIMM 具有以下重要特征：
• 符合 JEDEC 的 DDR4 288 针 NVDIMM-N
• 16 GB RDIMM，PC4-2666
硬件
13
• SLC 闪存用于备份
• 系统中运行状况监测和警报
• 带集成 SPD EEPROM 的板载 I
2
C 温度传感器
图 6: NVDIMM-N
表. 5: ：NVDIMM-N LED 的行为
NVDIMM-N 操作 绿色 LED 蓝色 LED 琥珀色 LED
关机 O（关闭） O（关闭） O（关闭）
NVDIMM-N 进行开机和初始化 On（打开） O（关闭） On（打开）
NVDIMM-N 运行正常 On（打开） 慢速闪烁（每隔 15 秒） O（关闭）
正在保存恢复操作 On（打开） 快速闪烁 O（关闭）
电池
需要使用电池来提供备用电源以将内容从 DRAM 复制到闪存。尽管基于 JEDEC 的 NVDIMM-N 可以使用双电层电容器作为备用电
源，但 DellEMC 的电池是集中电源解决方案，可以提供更加小巧、可靠且集成的电源。将供电功能集成到系统板，无需使用单独的
电缆连接到每个 NVDIMM-N，从而摒弃了基于双电层电容器的解决方案的这种典型做法。
在第一次检测到交流电源断电时，服务器将激活电池并触发 NVDIMM-N 以将其 DRAM 内容保存到闪存。保存过程大约需要一分钟时
间即可完成，在此期间，需要使用电池作为备用电源。电池仅对为完成保存操作必须供电的服务器子系统供电。所有其他子系统将关
闭电源，或者置于低功率状态以延长电池寿命。保存操作完成后，电池将取消激活，并且将允许服务器完全关闭。
表. 6: 电池 LED 状态
电池操作 绿色 LED 琥珀色 LED
关机 O（关闭） O（关闭）
空闲（在服务器处于开机状态时未充电且未启用） O（关闭） O（关闭）
维护充电 On（打开） O（关闭）
14
硬件
电池操作 绿色 LED 琥珀色 LED
电量严重不足充电（电池容量低于执行 NVDIMM-N 保存操作所需的最低
值，服务器处于开机状态）
闪烁 O（关闭）
电池已启用并且正在放电（检测到交流电源断电，电池为 NVDIMM-N 保存
操作供电）
闪烁 O（关闭）
电池发生故障 O（关闭） On（打开）
如果未安装电池或电池未充满电，则 BIOS 会从其板载闪存恢复 NVDIMM-N DRAM 内容，但它会将 NVDIMM-N 置于只读模式。这
样，操作系统和应用程序将能够访问 NVDIMM-N 数据，同时，防止由于交流电源断电使 NVDIMM-N 发生可能丢失数据的情况。
NVDIMM-N 电池不可热插拔。为了防止数据丢失以及对系统造成潜在的损害，请确保先关闭系统、系统上的 LED、NVDIMM-N 上的
LED 以及 NVDIMM-N 电池上的 LED，然后再安装或卸下 NVDIMM-N 电池。
下面的图 7 显示了 R740/R740XD 中 NVDIMM-N 电池电缆的系统板连接（项目 36 和 38）。图 8 显示了如何在 R740/R740XD 中安装
和固定电池。有关如何安装或卸下电池的详细说明，请参考每个服务器的安装和服务手册。
图 7: R740/R740XD 系统板连接
注
: 每个服务器的连接器位置都不同。有关详情，请参阅特定服务器的安装和服务手册。
硬件
15
图 8: R740 电池安装说明
注: 每个服务器的电池安装位置都不同。有关说明，请参阅特定服务器的安装和服务手册。
16
硬件
图 10: Memory Settings（内存设置）
Node Interleaving
指定是否支持非一体化内存体系结构 (NUMA)。如果此字段为 Enabled（已启用），则在安装对称内存配置的
情况下支持内存交叉存取。如果为 Disabled（已禁用），则系统支持 NUMA（非对称）内存配置。该选项默认
设置为 Disabled（已禁用）。对于 NVDIMM-N 配置，Dell EMC 建议将该选项设置为 Disabled（已禁用）。
警告: 如果在 Persistent Memory System Setup（永久内存系统设置）页面中启用了 Persistent Memory
Interleaving
（永久内存交叉存取），则节点交叉存取设置也适用于永久内存交叉存取。
选择 Persistent Memory（永久内存）以配置 NVDIMM-N 设置选项：
永久内存清理 设置永久内存清理模式。
自动：检测到多个错误时，系统在 POST 期间自动清理永久内存。
一次性：系统将在 POST 期间在整个永久内存范围清理永久内存一次。下一次引导时，系统将返回为“自
动”永久内存清理模式。
启用：系统将在每一次引导时在 POST 期间在整个永久内存范围清理永久内存。
注
: 在 POST 期间在整个永久内存范围清理永久内存的时间可能超过 60 分钟，具体取决于系统内存填
充。
18 BIOS
图 11: 永久内存屏幕
下表介绍了 BIOS 设置屏幕中可用的每个选项。
表. 7: BIOS 设置屏幕
选项 说明
Node Interleaving
指定是否支持非一体化内存体系结构 (NUMA)。如果此字段为 Enabled（已启用），则在安装对称内
存配置的情况下支持内存交叉存取。如果为 Disabled（已禁用），则系统支持 NUMA（非对称）内
存配置。该选项默认设置为 Disabled（已禁用）。对于 NVDIMM-N 配置，Dell EMC 建议将该选项
设置为 Disabled（已禁用）。
警告
: 如果在 Persistent Memory System Setup（永久内存系统设置）页面中启用了
Persistent Memory Interleaving（永久内存交叉存取），则节点交叉存取设置也适用于永久内
存交叉存取。
该选项默认设置为 Disabled（已禁用）。
Persistent Memory
启用或禁用 NVDIMM-N 操作。如果将该选项设置为 Off（关），NVDIMM-N 将不会映射到系统物
理地址 (SPA) 并且不会提供给操作系统。NVDIMM 闪存永久保存的数据不受影响，并且在该选项恢
复为 Non-Volatile DIMM（非易失性 DIMM）时可供操作系统使用。
默认情况下，该选项设置为 Non-Volatile DIMM（非易失性 DIMM）。
NVDIMM-N Read-Only
当设置为 Enable（启用）时，这会将 NVDIMM 强制设置为只读。操作系统可以访问 NVDIMM-N 数
据，但禁止进行任何修改。只读状态专用于调试或维护操作。
该选项默认设置为 Disable（禁用）。
BIOS 19
选项 说明
NVDIMM-N
Factory Reset and
Secure Erase All
DIMM
支持将 NVDIMM-N 重置为出厂默认设置并清除 NVDIMM-N 上的数据。如果设置为 Enable（启
用），则将擦除所有 NVDIMM-N 上的数据。此选项不会清除 NVDIMM 的运行状况信息，应该用于
移除数据和/或改变 NVDIMM-N 的用途。当 BIOS 确认应保存设置更改时，即会发生重置和数据擦
除。
该选项默认设置为 Disable（禁用）。
NVDIMM-N
Interleave
在 NVDIMM-N 上启用或禁用交叉存取。启用后，NVDIMM-N 交叉存取将遵循适用于 RDIMM 的相同
交叉存取策略。易失性 RDIMM 交叉存取策略不受此选项影响。RDIMM 系统内存和 NVDIMM-N 永
久内存将始终作为两个不同的内存区域。
该选项默认设置为 Disable（禁用）。
Battery Status
指示 NVDIMM-N 电池是否已就绪。Battery Status（电池状态）可以显示以下状态之一：
• 存在且已就绪
• 存在且脱机
• 不存在
以下设置适用于服务器中的每个 NVDIMM-N
表. 8: NVDIMM-N
选项 说明
NVDIMM-N Memory
Location
指定 NVDIMM-N 的内存插槽位置。
NVDIMM-N Memory Size
指定有关 NVDIMM-N 容量的信息。
NVDIMM-N Memory Speed
指定有关 NVDIMM-N 运行速度的信息。
NVDIMM-N Memory
Firmware version
指定有关 NVDIMM-N 上当前固件版本的信息。
NVDIMM-N Memory Serial
Number
指定有关 NVDIMM-N 的序列号的信息。
剩余额定写入耐久性 [%] 以百分比的形式指定剩余 NVDIMM-N 快擦写寿命时间的信息。
NVDIMM-N Factory Reset
and Secure Erase
启用重置并清除特定 NVDIMM-N 上的数据，导致该特定 NVDIMM-N 上的数据丢失。
请注意，如果误更改了任何选项，请按 ESC 键退出每个设置屏幕，并在下面的屏幕中出现提示符时选择 No（否）以放弃所有更改。
此外，也可以先将选项恢复为正确的设置，然后在出现下面的提示符时选择 Yes（是）。
20 BIOS
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