如果你曾經和服務器廠商打過交道，就會發現他們對于內存容量的渴求是極其貪婪的。是啊，電信、證券、量化這些不差錢的主顧在嘗試了內存數據庫百倍速度的高潮后，已經不能夠回頭了。畢竟0.01秒的響應提升，就意味著白花花的銀子。當這個壓力傳導給提供機器的服務器廠商的時候，他們的內心一定是甜蜜又伴隨著一絲酸楚的。24TB這個數字，框定了利潤的上限，這是更多的金錢所不能突破的。

這帶來一個根本性的問題，單機服務器最大內存的極限是怎么確定的？它的制約因素有哪些？為了簡化討論范圍，我們限定在占據服務器市場98%以上的X86服務器，并假設不受成本的約束。我們從CPU內核和操作系統、以及存儲子系統兩方面來尋找答案。

CPU內核和操作系統

操作系統和CPU內核都支持６４位地址空間，它能夠訪問的地址空間是

2＾64＝16384 PB

好大的空間，似乎永遠也用不完。是不是這個是內存容量的極限呢？實際上即使在CPU內核中還有一個因子，限制了CPU和操作系統的尋址空間，那就是bitwidth。它決定了頁表轉換的地址長度，它現在最大是48位（我印象里），它可以從寄存器里面讀出來，越新和服務器CPU，這個值越大。那么新的地址空間最大是多少呢？

2＾48＝256 TB

256TB，小了不少，是不是這就是內存容量的極限了呢？實際上并不是。

內存子系統

現代計算機系統的內存都由CPU內置的內存控制器來管理，為了尋找內存的極限，我們把目光投入到志強中的戰斗機，E7服務器上。E7面向對高可靠性和高可擴展性需求強烈的用戶，當然價格也十分感人。高可靠性說的是RAS，高可擴展性是說可以擴展為4路，8路，甚至16路服務器。所謂n路，通俗的說就是有n個物理CPU。

16路服務器十分十分罕見，部分原因在于從8路擴展為16路后，保證cache一致性所發的snoop包會降低性能，在某些情況下得不償失。我們這里就略過。8路服務器作為主流最高端服務器，它的內存最大能夠達到多少呢？

我們先來看一下它的內存子系統：

E7 CPU后面并不直接插內存條DIMM，這點和E5不一樣。內存條插在一個叫做SMB（Scalable Memory Buffer）的芯片后面。每個SMB支持兩個Channel，每個Channel后面可以插3根DIMM(圖里是兩個，實際可插三個)。SMB和CPU直接通過一種叫做SMI Link（Scalable Memory Interconnect）的總線連接，一個CPU可以連接四個SMB。

框圖不夠生動，我們來看個實際的例子：

這個板子叫做Memory Riser，紅框的部分就是SMB，有兩個。藍框的部分是內存插槽。大家數一下，可以看到一個SMB后面可以插6根DIMM，分別屬于兩個Channel。一個照的比較好的：

來源:Dell E7服務器宣傳照

有的同學要問了，不是說好每個CPU后面接4個SMB嗎？怎么才兩個？別著急，因為每個CPU后面可以接兩個Memory Riser：

4路E7服務器，可以插8個Memory Riser

插滿8個Memory Riser

好了，我們可以計算一下了，8路可以插16個Memory Riser，每個Memory Riser可以插12個DIMM:

16 X 12 = 192根

共可以插192根DIMM。現在焦點落在單根DIMM的容量上了。LRDIMM往往可以支持更大的內存容量（原理我以后再講），目前據我所知，最大的LRDIMM容量是128GB。所以8路最大內存容量為：

192 X 128 = 24576 GB = 24 TB

現在你知道前面的24 TB哪里來的了吧！

結論

服務器最大支持的內存數量不在于是64位還是Bitwidth，而在于能夠插多少內存條。如果是16路E7，最大內存可以達到48TB。E5系列內存相比E7就差一大截了。

DIMM形式封裝的傲騰內存在不遠的將來也許會打破這種限制，傲騰DIMM內存可以達到2T以上每根，到那時也許bitwidth必須要加寬了。錢多的主顧紛紛表示，真香！