簡介
服務器内存也是内存,它與普通PC機内存在外觀和結構上沒有什麼明顯實質性的區别,主要是在内存上引入了一些新的特有的技術,如ECC、ChipKill、熱插拔技術等,具有極高的穩定性和糾錯性能。
主要技術
Parity
在普通的内存上,常常使用一種技術,同位檢查碼被廣泛地使用在偵錯碼上,它們增加一個檢查位給每個資料的字元(或字節),并且能夠偵測到一個字符中所有奇(偶)同位的錯誤,但Parity有一個缺點,當計算機查到某個Byte有錯誤時,并不能确定錯誤在哪一個位,也就無法修正錯誤。
基于上述情況,産生了一種新的内存糾錯技術,那就是ECC,ECC本身并不是一種内存型号,也不是一種内存專用技術,它是一種廣泛應用于各種領域的計算機指令中,是一種指令糾錯技術,從這個名稱我們就可以看出它的主要功能就是“發現并糾正錯誤”,它比奇偶校正技術更先進的方面主要在于它不僅能發現錯誤,而且能糾正這些錯誤,這些錯誤糾正之後計算機才能正确執行下面的任務,确保服務器的正常運行。
之所以說它并不是一種内存型号,那是因為并不是一種影響内存結構和存儲速度的技術,它可以應用到不同的内存類型之中,就象前講到的“奇偶校正”内存,它也不是一種内存,最開始應用這種技術的是EDO内存,SD也有應用,而ECC内存主要是從SD内存開始得到廣泛應用,而新的DDR系列、RDRAM也有相應的應用,主流的ECC内存其實是一種SD内存。
Chipkill
Chipkill技術是IBM公司為了解決服務器内存中ECC技術的不足而開發的,是一種新的ECC内存保護标準。我們知道ECC内存隻能同時檢測和糾正單一比特錯誤,但如果同時檢測出兩個以上比特的數據有錯誤,則無能為力。ECC技術之所以在服務器内存中廣泛采用,一則是因為在這以前其它新的内存技術還不成熟,再則在服務器中系統速度還是很高,在這種頻率上一般來說同時出現多比特錯誤的現象很少發生,因為這樣才使得ECC技術得到了充分地認可和應用,使得ECC内存技術成為幾乎所有服務器上的内存标準。
但随着基于Intel處理器架構的服務器的CPU性能在以幾何級的倍數提高,而硬盤驅動器的性能隻提高少數的倍數,為了獲得足夠的性能,服務器需要大量的内存來臨時保存CPU上需要讀取的數據,這樣大的數據訪問量就導緻單一内存芯片上每次訪問時通常要提供4(32位)或8(64位)比特的數據,一次讀取這麼多數據,出現多位數據錯誤的可能性會大大地提高,而ECC又不能糾正雙比特以上的錯誤,這樣很可能造成全部比特數據的丢失,系統就很快崩潰了。
IBM的Chipkill技術是利用内存的子系統來解決這一難題。内存子系統的設計原理是這樣的,單一芯片,無論數據寬度是多少,隻對于一個給定的ECC識别碼,它的影響最多為一比特。舉例來說,如果使用4比特寬的DRAM,4比特中的每一位的奇偶性将分别組成不同的ECC識别碼,這個ECC識别碼是用單獨一個數據位來保存的,也就是說保存在不同的内存空間地址。
因此,即使整個内存芯片出了故障,每個ECC識别碼也将最多出現一比特壞數據,而這種情況完全可以通過ECC邏輯修複,從而保證内存子系統的容錯性,保證服務器在出現故障時,有強大的自我恢複能力。采用這種技術的内存可以同時檢查并修複4個錯誤數據位,服務器的可靠性和穩定得到了更充分的保障。
Register
Register即寄存器或目錄寄存器,在内存上的作用我們可以把它理解成書的目錄,有了它,當内存接到讀寫指令時,會先檢索此目錄,然後再進行讀寫操作,若所須數據在目錄中則直接取用不再進行讀寫操作,這将大大提高服務器内存工作效率。
FB-DIMM
FB-DIMM(Fully Buffered-DIMM,全緩沖内存模組)是Intel在DDR2的基礎上發展出來的一種新型内存模組與互聯架構,既可以搭配DDR2内存芯片,也可以搭配未來的DDR3内存芯片。FB-DIMM可以極大地提升系統内存帶寬并且極大地增加内存最大容量。
FB-DIMM技術是Intel為了解決内存性能對系統整體性能的制約而發展出來的,在現有技術基礎上實現了跨越式的性能提升,同時成本也相對低廉。在整個計算機系統中,内存可謂是決定整機性能的關鍵因素,光有快的CPU,沒有好的内存系統與之配合,CPU性能再優秀也無從發揮。因為CPU運算時所需的數據都是從内存中獲取,如果内存系統無法及時給CPU供應數據,CPU不得不處在一種等待狀态,形成資源閑置,性能自然無從發揮。
對于普通的個人電腦來說,由于是單處理器系統,内存帶寬已經能滿足其性能需求;而對于多路的服務器來說,由于是多處理器系統,其對内存帶寬和内存容量是極度渴求的,傳統的内存技術已經無法滿足其需求了。這是因為普通DIMM采用的是一種“短線連接”(Stub-bus)的拓撲結構,這種結構中,每個芯片與内存控制器的數據總線都有一個短小的線路相連,這樣會造成電阻抗的不繼續性,從而影響信号的穩定與完整,頻率越高或芯片數據越多,影響也就越大。
雖然Rambus公司所推出的的XDR内存等新型内存技術具有極高的性能,但是卻存在着成本太高的問題,從而使其得不到普及。而FB-DIMM技術的出現就較好的解決了這個問題,既能提供更大的内存容量和較理想的内存帶寬,也能保持相對低廉的成本。FB-DIMM與XDR相比較,雖然性能不及全新架構的XDR,但成本卻比XDR要低廉得多。
與現有的普通DDR2内存相比,FB-DIMM技術具有極大的優勢:在内存頻率相同的情況下能提供四倍于普通内存的帶寬,并且能支持的最大内存容量也達到了普通内存的24倍,系統最大能支持192GB内存。FB-DIMM最大的特點就是采用已有的DDR2内存芯片(以後還将采用DDR3内存芯片),但它借助内存PCB上的一個緩沖芯片AMB(Advanced Memory Buffer,高級内存緩沖)将并行數據轉換為串行數據流,并經由類似PCI Express的點對點高速串行總線将數據傳輸給處理器。
與普通的DIMM模塊技術相比,FB-DIMM與内存控制器之間的數據與命令傳輸不再是傳統設計的并行線路,而采用了類似于PCI-Express的串行接口多路并聯的設計,以串行的方式進行數據傳輸。在這種新型架構中,每個DIMM上的緩沖區是互相串聯的,之間是點對點的連接方式,數據會在經過第一個緩沖區後傳向下一個緩沖區,這樣,第一個緩沖區和内存控制器之間的連接阻抗就能始終保持穩定,從而有助于容量與頻率的提升。
類型
服務器常用的内存主要有三種:
1、ECC内存,“Error Checking and Correcting”的簡寫,中文名稱是“錯誤檢查和糾正”。一般INTEL3XXX系列主闆使用此内存條。
2、Reg-DIMM帶寄存器Register芯片和unbuffered ECC不帶緩存。帶有Register的内存一定帶Buffer(緩沖),并且能見到的Register内存也都具有ECC功能,其主要應用在中高端服務器及圖形工作站上。
3、FB-DIMM(Fully Buffered DIMM),全緩沖内存模組内存。FB-DIMM另一特點是增加了一塊稱為“Advanced Memory Buffer,簡稱AMB”的緩沖芯片。這款AMB芯片是集數據傳輸控制、并—串數據互換和芯片而FB-DIMM實行串行通訊呈多路并行主要靠AMB芯片來實現。如INTEL5XXX系列主闆使用此内存條。
服務器内存頻率
服務器内存和PC機内存一樣,内存的頻率可以用工作頻率和等效頻率兩種方式表示,工作頻率是内存顆粒實際的工作頻率,但是由于DDR内存可以在脈沖的上升和下降沿都傳輸數據,因此傳輸數據的等效頻率是工作頻率的兩倍;而DDR2内存每個時鐘能夠以四倍于工作頻率的速度讀/寫數據,因此傳輸數據的等效頻率是工作頻率的四倍。
例如DDR 200/266/333/400的工作頻率分别是100/133/166/200MHz,而等效頻率分别是200/266/333/400MHz;DDR2 400/533/667/800的工作頻率分别是100/133/166/200MHz,而等效頻率分别是400/533/667/800MHz。現在第三代服務器内存頻率有:DDR3 1333/1600MHz等。
區别
由于服務器内存在各種技術上相對兼容機來說要嚴格得多,它強調的不僅是内存的速度,而是它的内在糾錯技術能力和穩定性。所以在外頻上來說隻能是緊跟兼容機或普通台式内存之後。台式機的外頻一般來說已到了150MHz以上的時代,但133外頻仍是主流。
而服務器由于受到整個配件外頻和高穩定性的要求制約,主流外頻還是100MHz,但133MHz外頻已逐步在各檔次服務器中推行,在選購服務器時當然最好選擇133MHz外頻的了!内存、其它配件也一樣,要盡量同步進行,否則就會影響整個服務器的性能。主要的服務器内存品牌主要有Kingmax、kinghorse、現代、三星、kingston、IBM、VIKING、NEC等,但主要以前面幾種在市面上較為常見,而且質量也能得到較好的保障。



















