Серверная память и ее отличие от обычной

server-memory

В серверах, а также в рабочих станциях используется не совсем обычная оперативная память. Основные ее отличия — это поддержка специфических технологий, таких как контроль четности и ECC. Серверная оперативная память не обладает выдающимися скоростными характеристиками. Для нее намного важнее стабильность и безотказность в работе. Рассмотрим подробнее технологии, которые применяют в серверной памяти:

  • Error-Correcting Code (ECC);
  • Регистр между микросхемами модуля и контроллером памяти.

Память с коррекцией ошибок

ECC (Error-Correcting Code) позволяет исправлять некоторые ошибки в оперативной памяти. В том числе, случайные неточности, то есть те, которые могут возникать под воздействием электромагнитных помех или высокоэнергетических элементарных частиц. Подобная погрешность появляется из-за изменения значения одного бита в машинном слове. Результат может быть самым непредсказуемым: от изменения одного символа в набранном тексте до зависания системы. Применение технологии ECC необходимо для обнаружения и, по-возможности, исправления подобных проблем.

Однобитовые ошибки

Бит представляет собой единую двоичную цифру (1 или 0), причем восемь битов формируют байт — исторически наименьшую единицу адресной памяти, которую компьютеры считают либо как одно число, либо букву. Однобитовая ошибка заключается в том, что электрический заряд бит изменяется, переворачивая его от 0 до 1 или наоборот.

Причины однобитовых ошибок возникают в двух основных вариантах: жестких и мягких.

  • Жесткие вызваны такими физическими факторами, как изменение температуры или мощности, а также напряжение на оборудовании.
  • Мягкие возникают из-за более сложных факторов, таких как магнитные помехи и даже космические лучи.

В любом случае результат однобитовой ошибки тот же. Неточность, влияющая на одну двоичную цифру, не приведет к концу света, но перевернутый бит может серьезно повлиять на важные данные.

Хотя ошибка может быть безвредной или иметь сравнительно мягкий эффект (например, неправильно окрашенный пиксель в изображении), это может привести к полностью искаженному файлу или сбою всей системы.

В приложениях, обрабатывающих большие объемы чувствительных или высокоценных данных, даже одна однобитовая ошибка может быть катастрофической.

ОЗУ ECC предотвращает однобитовые ошибки, обнаруживая и исправляя их, гарантируя, что данные будут должным образом сохранены.

Принцип работы

ECC модуль имеет дополнительные микросхемы, по одной на каждые 8 чипов. То есть, при одностороннем дизайне модуля, будет задействовано 9 чипов вместо привычных 8. А при двухстороннем — 18 вместо 16. В дополнительных чипах лежат контрольные суммы машинных слов, хранящихся в памяти.

  • Если при проверке контрольная сумма машинного слова не совпадает с контрольной сумой, находящейся в чипе-буфере, значит, найдена неточность;
  • Если проблема устранена, то система продолжает работу, если коррекция невозможна — отправляется сообщение операционной системе;
  • Если ОЗУ использует только технологию ECC, то это не совсем серверная оперативная память. Она рассчитана, в первую очередь, на профессиональные рабочие станции.

Для использования ECC RAM требуется поддержка как со стороны процессора, в котором размещен контроллер памяти, так и со стороны материнской платы. Впрочем, у не самых дешевых CPU и системных плат подобная поддержка нередко есть. Следовательно, память с коррекцией ошибок на них успешно заработает.

Какие преимущества получит обычный домашний или офисный компьютер в этом случае? Теоретически, он будет стабильнее работать. Но стоит учитывать, что применение Error-Correcting Code требует определенных вычислительных мощностей, как следствие, быстродействие снижается, пусть и не намного.

Отличие серверной ОЗУ от обычной

По сравнению с обычной, ОЗУ ECC имеет очевидные преимущества. Из-за встроенных возможностей для исправления ошибок, системы с ОЗУ ECC имеют намного меньше отказов, чем с памятью без коррекции ошибок. На практике это означает меньшую потерю данных, меньшее количество сбоев и больше времени безотказной работы.

Однако из-за дополнительной обработки, требуемой для чипов, ECC может оказать небольшое влияние на производительность. Это вряд ли является серьезной проблемой, когда пользователи уделяют первостепенное внимание минимизации ошибок и максимальному времени бесперебойной работы, которые обеспечивает ECC RAM, даже если она действительно имеет незначительный проигрыш в производительности.

Еще одна очевидная разница между памятью с ECC и без нее — это цена. Благодаря своим расширенным функциям память с ECC стоит дороже, чем обычная, и поддерживается только на специализированных (и дорогостоящих) материнских платах и ​​высокопроизводительных серверных процессорах, таких как Intel Xeon и т.п. И еще ECC RAM нельзя комбинировать с ОЗУ без коррекции ошибок. Поэтому, если вы хотите возможности Error-Correcting Code, вам нужно будет заплатить за них.

Регистровая память

По-настоящему серверной можно считать только регистровую или буферизованную память. Основная ее особенность — это наличие на модуле еще одной микросхемы — регистра. Регистр выполняет роль буфера между микросхемами памяти на модуле и контроллером ОЗУ. Это необходимо для снятия нагрузки с контроллера, что позволяет установить большое количество модулей. Вся регистровая оперативка поддерживает технологию ECC.

Чем еще отличается ОЗУ для сервера?

  • Вполне закономерно, что оперативная память для круглосуточно работающего сервера должна иметь максимальную надежность. Поэтому серверные модули проходят тщательное тестирование, в том числе, и в условиях высокого нагрева.
  • Использование серверной регистровой оперативной памяти возможно только если процессор и материнская плата поддерживают ее.
  • Серверная оперативная память, также как и обычная, выпускается в разных стандартах: ddr2, ddr3, ddr4. Физически, серверные модули сохраняют совместимость с десктопными, но работоспособность в обычных материнских платах невозможна.
  • Скорость работы буферизованной RAM ниже, чем у стандартного модуля ОЗУ, а вот цена может оказаться заметно выше.

Нужна ли серверная память в обычном компьютере?

Конечно неприятно, когда ваш домашний компьютер или ноутбук падает из-за ошибки, но это вряд ли будет иметь серьезные долгосрочные последствия. 

Собирать домашний компьютер на серверном железе — достаточно спорное решение. Кроме самих модулей серверной памяти, придется установить серверную системную плату. А для нормальной работы системной платы может потребоваться соответствующий корпус и блок питания, что в итоге приведет к неоправданным расходам и даст только избыточную для большинства домашних систем надежность. Однозначный ответ — ненужна.

Где необходима ОЗУ c ECC?

Для бизнес-критических серверных приложений короткий ответ — да. На сервере, обрабатывающем конфиденциальную информацию о клиенте или финансовых транзакциях, даже одна ошибка имеет потенциал для катастрофы.

Для защиты от финансовых потерь, вызванных поврежденными данными, или репутационного ущерба, вызванного простоями после сбоя системы, ECC RAM настоятельно рекомендуется организациям, которые обрабатывают большие объемы данных клиентов в Интернете.

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
RAMOZY
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: