服务器内存技术知识充电
問(wèn)：什么是服務(wù)器內(nèi)存？它與普通PC機(jī)上的內(nèi)存又有什么區(qū)別？
答：服務(wù)器內(nèi)存也是內(nèi)存，它與我們平常在電腦城所見(jiàn)的普通PC機(jī)內(nèi)存在外觀和結(jié)構(gòu)上沒(méi)有什么明顯實(shí)質(zhì)性的區(qū)別，它主要是在內(nèi)存上引入了一些新的技術(shù)，僅 從外觀上是不得出什么結(jié)論的。這樣或許你就擔(dān)心了，如果別人拿普通PC機(jī)的內(nèi)存條當(dāng)服務(wù)器內(nèi)存條賣(mài)給怎么知道？這一般來(lái)說(shuō)可以放心，這種可能性幾乎為零。 因?yàn)槠胀≒C機(jī)上的內(nèi)存在服務(wù)器上一般是不可用的，服務(wù)器認(rèn)不到的，這就是說(shuō)服務(wù)器內(nèi)存不能隨便為了貪便宜用普通PC機(jī)的內(nèi)存來(lái)替代的原因了。至于其根本 原因是什么那請(qǐng)請(qǐng)看后面了。
有些人把具有某種技術(shù)的內(nèi)存就稱(chēng)之為“服務(wù)器內(nèi)存”，其實(shí)是不全面的，服務(wù)器的這些內(nèi)存技術(shù)之所以在 目前看來(lái)是服務(wù)器在專(zhuān)用，但不能保證永遠(yuǎn)只能是服務(wù)器專(zhuān)用。這些新技術(shù)之所以先在服務(wù)器上得以應(yīng)用是因?yàn)榉?wù)器價(jià)格較貴，有條件得以應(yīng)用，這些新技術(shù)由于 價(jià)格的原因暫時(shí)在普通PC機(jī)上無(wú)法實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，這些新技術(shù)會(huì)隨著配件價(jià)格的下降會(huì)逐步走向普通PC機(jī)，就象原來(lái)的奇偶校正內(nèi)存一樣原來(lái)也是最先應(yīng)用在服務(wù)器 上，現(xiàn)在不是很普遍了嗎？所以服務(wù)器內(nèi)存并不是一種特指，它是內(nèi)存新技術(shù)在不同時(shí)間段上的應(yīng)用。
問(wèn)：什么奇偶校正（Parity），它是服務(wù)器內(nèi)存上專(zhuān)用的嗎？
答：直到目前還有人誤認(rèn)為帶有“奇偶校正”的內(nèi)存就是服務(wù)器內(nèi)存，其實(shí)時(shí)到今日這種說(shuō)法就完全不正確了，奇偶校正技術(shù)在目前來(lái)說(shuō)已是“昨日黃花”了，早就有另外一種ECC技術(shù)取代它了，更別說(shuō)是服務(wù)器內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)了。
對(duì)于內(nèi)存中的“奇偶校驗(yàn)(Parity)”要從比特概念說(shuō)起，學(xué)過(guò)數(shù)字電路的人都知道在數(shù)字電路中最小的數(shù)據(jù)單位就是叫“比特(bit)”，也叫 “位”，而電腦是一種數(shù)字產(chǎn)品，內(nèi)存中存儲(chǔ)的是數(shù)字信號(hào)，所以“比特”也是內(nèi)存中的最小單位，它是通過(guò)“1”和“0”來(lái)表示數(shù)據(jù)高、低電平信號(hào)的。在數(shù)字 電路中我們是將8個(gè)連續(xù)的比特叫做一個(gè)字節(jié)(byte)，在內(nèi)存中不帶“奇偶校驗(yàn)”的內(nèi)存中的每個(gè)字節(jié)只有8位，若它的某一位存儲(chǔ)出了錯(cuò)誤，就會(huì)使其中存 儲(chǔ)的相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)生改變而導(dǎo)致應(yīng)用程序發(fā)生錯(cuò)誤。而帶有“奇偶校驗(yàn)”的內(nèi)存在每一字節(jié)(8位)外又額外增加了一位作為錯(cuò)誤檢測(cè)之用。比如一個(gè)字節(jié)中存儲(chǔ)了某 一數(shù)值(1、0、1、0、1、0、1、1)，把這每一位相加起來(lái)(1+0+1+0+1+0+1+1=5)。若其結(jié)果是奇數(shù)，校驗(yàn)位就定義為1，反之則為 0。當(dāng)CPU返回讀取儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)時(shí)，它會(huì)再次相加前8位中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，檢查結(jié)果是否與校驗(yàn)位相一致。當(dāng)發(fā)現(xiàn)二者不同時(shí)就會(huì)試圖糾正這些錯(cuò)誤，但這只是 Parity一廂情愿的，當(dāng)內(nèi)存檢查到某個(gè)數(shù)據(jù)位有錯(cuò)誤時(shí)，運(yùn)用Parity技術(shù)卻并不一定能確定錯(cuò)誤在哪一個(gè)位，也就不一定能修正錯(cuò)誤，所以帶有奇偶校 正的內(nèi)存的主要功能僅是“發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤”，并能糾正部分簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤。這種技術(shù)應(yīng)用于服務(wù)器領(lǐng)域，那還是在72線內(nèi)存時(shí)代（現(xiàn)在普遍是168線的內(nèi)存），隨著這 種技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的深入和價(jià)格的下降，現(xiàn)在帶有奇偶校正技術(shù)的內(nèi)存普遍都是，廣泛應(yīng)用于普通PC機(jī)上，雖然這種技術(shù)功能不是很強(qiáng)大，但應(yīng)用在普通PC機(jī)上還 是很有效的，所以目前奇偶校正內(nèi)存并不是服務(wù)器專(zhuān)用，而且目前服務(wù)器上所用的內(nèi)存一般都是ECC內(nèi)存，它比Parity內(nèi)存更先進(jìn)。要注意的一點(diǎn)就是現(xiàn)在 的主板都可以使用帶奇偶校驗(yàn)位或不帶奇偶校驗(yàn)位兩種內(nèi)存條，但兩種內(nèi)存不能混用。
問(wèn)：什么是ECC內(nèi)存？它比Parity（奇偶校正）內(nèi)存有什么優(yōu)點(diǎn)？
答： 目前一談到服務(wù)器內(nèi)存，大家都一致強(qiáng)調(diào)要買(mǎi)ECC內(nèi)存，認(rèn)為ECC內(nèi)存速度快，其實(shí)是一種錯(cuò)誤地認(rèn)識(shí)，ECC內(nèi)存成功之處并不是因?yàn)樗俣瓤?#xff08;速度方面根 本不關(guān)它事只與內(nèi)存類(lèi)型有關(guān)），而是因?yàn)樗刑厥獾募m錯(cuò)能力，使服務(wù)器保持穩(wěn)定。ECC本身并不是一種內(nèi)存型號(hào)，也不是一種內(nèi)存專(zhuān)用技術(shù)，它是一種廣泛應(yīng) 用于各種領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)指令中，是一種指令糾錯(cuò)技術(shù)。ECC的英文全稱(chēng)是“ Error Checking and Correcting”，對(duì)應(yīng)的中文名稱(chēng)就叫做“錯(cuò)誤檢查和糾正”，從這個(gè)名稱(chēng)我們就可以看出它的主要功能就是“發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤”，它比奇偶校正技術(shù)更先 進(jìn)的方面主要在于它不僅能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，而且能糾正這些錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤糾正之后計(jì)算機(jī)才能正確執(zhí)行下面的任務(wù)，確保服務(wù)器的正常運(yùn)行。之所以說(shuō)它并不是一種內(nèi) 存型號(hào)，那是因?yàn)椴⒉皇且环N影響內(nèi)存結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)速度的技術(shù)，它可以應(yīng)用到不同的內(nèi)存類(lèi)型之中，就象我們?cè)谇爸v到的“奇偶校正”內(nèi)存，它也不是一種內(nèi)存，最 開(kāi)始應(yīng)用這種技術(shù)的是EDO內(nèi)存，現(xiàn)在的SD也有應(yīng)用，而ECC內(nèi)存主要是從SD內(nèi)存開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用，而新的DDR、RDRAM也有相應(yīng)的應(yīng)用，目前主 流的ECC內(nèi)存其實(shí)是一種SD內(nèi)存。
如果要具體講一下ECC與Parity的區(qū)別在哪能里，那還得它們所實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)功能的機(jī)理來(lái)說(shuō)起。上面我們知道 Parity內(nèi)存是通過(guò)在原來(lái)數(shù)據(jù)位的基礎(chǔ)增加一個(gè)數(shù)據(jù)位來(lái)檢查前8位數(shù)據(jù)的正確性，但隨著數(shù)據(jù)位的增加Parity用來(lái)檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)位則成倍增加，也就是 說(shuō)當(dāng)據(jù)位為16位時(shí)它需要增加2位用于檢查，當(dāng)數(shù)據(jù)位為32位時(shí)則需增加4位，依此類(lèi)推。而ECC內(nèi)存，它也是在原來(lái)的數(shù)據(jù)位上外加檢驗(yàn)位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。不同 的是兩都增加的方法不一樣，這也就導(dǎo)致了兩者的主要功能不太一樣。它與Parity不同的是如果數(shù)據(jù)位是8位，則需要增加5位來(lái)進(jìn)行ECC錯(cuò)誤檢查和糾 正，數(shù)據(jù)位每增加一倍，ECC只增加一位檢驗(yàn)位，也就是說(shuō)當(dāng)數(shù)據(jù)位為16位時(shí)ECC位為6，32位是為7位ECC位，數(shù)據(jù)位為64位時(shí)為8依此類(lèi)推，數(shù)據(jù) 位每增加一倍，ECC位只增加一位。關(guān)于兩種內(nèi)存技術(shù)所需增加的數(shù)據(jù)位現(xiàn)列表如下，從表中可以看出它們各自的優(yōu)勢(shì)在什么地方。
數(shù)據(jù)位數(shù) Parity需增加的數(shù)據(jù)`位數(shù) ECC需增加的數(shù)據(jù)位數(shù)
| 數(shù)據(jù)位數(shù) | Parity需增加的數(shù)據(jù)位數(shù) | ECC需增加的數(shù)據(jù)位數(shù) |
| 8 | 1 | 5 |
| 16 | 2 | 6 |
| 32 | 4 | 7 |
| 64 | 8 | 8 |
| 128 | 16 | 9 |
| 256 | 32 | 10 |
| 512 | 64 | 11 |
| … | … | … |
從上表可以看出，當(dāng)數(shù)據(jù)的位數(shù)增加一倍，Parity也增加一倍，而ECC只需增加一位，當(dāng)數(shù)據(jù)為64 位時(shí)所用的ECC和Parity位數(shù)相同(都為8)，僅從增加的位數(shù)來(lái)說(shuō)，當(dāng)數(shù)據(jù)為64位以上，ECC具有極大的優(yōu)勢(shì)，但在64位以下，ECC在位數(shù)上處 于劣勢(shì)，但ECC的優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在這方面，它主要體現(xiàn)在它的糾錯(cuò)能力上，這是Parity內(nèi)存所無(wú)法比擬的！在內(nèi)存中ECC能夠容許錯(cuò)誤，并可以將錯(cuò)誤更 正，使系統(tǒng)得以持續(xù)正常操作，不致因錯(cuò)誤而中斷。但在這里需要說(shuō)明的一點(diǎn)就是ECC內(nèi)存也不是對(duì)所有錯(cuò)誤都有能檢測(cè)并糾正過(guò)來(lái)，一般來(lái)說(shuō)它也只能同時(shí)發(fā)現(xiàn) 并糾正一個(gè)比特的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
問(wèn)： 目前主要些什么品牌的服務(wù)器內(nèi)存？
答：由于服務(wù)器內(nèi)存在技術(shù)難度和加工 工藝上比普通PC機(jī)上的內(nèi)存有較大提高，所以在服務(wù)器內(nèi)存品牌選擇上沒(méi)有象普通PC機(jī)內(nèi)存一樣那么雜，但目前服務(wù)器內(nèi)存品牌也有逐步雜化的趨勢(shì)，目前主要 的服務(wù)器內(nèi)存品牌主要有Kingmax、kinghorse、現(xiàn)代、三星、kingstone、IBM、VIKING、NEC等，但主要以前面幾種在市面 上較為常見(jiàn)，而且質(zhì)量也能得到較好的保障。
問(wèn)： 服務(wù)器內(nèi)存技術(shù)的發(fā)展如何？
答： 服務(wù)器內(nèi)存也與任何其它產(chǎn)品一樣，新技術(shù)是在不斷開(kāi)發(fā)，不斷得到應(yīng)用，然后逐步取代原有的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)它的普及應(yīng)用。ECC技術(shù)在目前來(lái)說(shuō)是服務(wù)器內(nèi)存的主 流技術(shù)，但新的內(nèi)存技術(shù)已在不斷涌現(xiàn)，目前主要有IBM的Chipkill技術(shù)在被各內(nèi)存生產(chǎn)廠商采用。在內(nèi)存類(lèi)型上目前主要已有DDR和RAMBUS公 司的RDRAM來(lái)取代目前的SD內(nèi)存，這種DDR目前也帶有ECC技術(shù)。但上述主流內(nèi)存技術(shù)也都是在圍繞ECC技術(shù)這同一方向，同屬于ECC技術(shù)范疇。
問(wèn)：什么是Chipkill技術(shù)？
答： Chipkill技術(shù)是IBM公司為了解決目前服務(wù)器內(nèi)存中ECC技術(shù)的不足而開(kāi)發(fā)的，是一種新的ECC內(nèi)存保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。我們知道ECC內(nèi)存只能同時(shí)檢測(cè)和 糾正單一比特錯(cuò)誤，但如果同時(shí)檢測(cè)出兩個(gè)以上比特的數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，則一般無(wú)能為力。目前ECC技術(shù)之所以在服務(wù)器內(nèi)存中廣泛采用，一則是因?yàn)樵谶@以前其它新 的內(nèi)存技術(shù)還不成熟，再則在目前的服務(wù)器中系統(tǒng)速度還是很高，在這種頻率上一般來(lái)說(shuō)同時(shí)出現(xiàn)多比特錯(cuò)誤的現(xiàn)象很少發(fā)生，正因?yàn)檫@樣才使得ECC技術(shù)得到了 充分地認(rèn)可和應(yīng)用，使得ECC內(nèi)存技術(shù)成為幾乎所有服務(wù)器上的內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)。
但隨著基于Intel處理器架構(gòu)的服務(wù)器的CPU性能在 以幾何級(jí)的倍數(shù)提高，而硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的性能同期只提高了少數(shù)的倍數(shù)，因此為了獲得足夠的性能，服務(wù)器需要大量的內(nèi)存來(lái)臨時(shí)保存CPU上需要讀取的數(shù)據(jù)，這樣 大的數(shù)據(jù)訪問(wèn)量就導(dǎo)致單一內(nèi)存芯片上每次訪問(wèn)時(shí)通常要提供4（32位）或8（64位）比特以上的數(shù)據(jù)，一次性讀取這么多數(shù)據(jù)，出現(xiàn)多位數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的可能性會(huì) 大大地提高，而ECC又不能糾正雙比特以上的錯(cuò)誤，這樣就很可能造成全部比特?cái)?shù)據(jù)的丟失，系統(tǒng)就很快崩潰了。IBM的Chipkill技術(shù)是利用內(nèi)存的子 結(jié)構(gòu)方法來(lái)解決這一難題。內(nèi)存子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理是這樣的，單一芯片，無(wú)論數(shù)據(jù)寬度是多少，只對(duì)于一個(gè)給定的ECC識(shí)別碼，它的影響最多為一比特。舉個(gè)例子 來(lái)說(shuō)明的就是，如果使用4比特寬的DRAM，4比特中的每一位的奇偶性將分別組成不同的ECC識(shí)別碼，這個(gè)ECC識(shí)別碼是用單獨(dú)一個(gè)數(shù)據(jù)位來(lái)保存的，也就 是說(shuō)保存在不同的內(nèi)存空間地址。因此，即使整個(gè)內(nèi)存芯片出了故障，每個(gè)ECC識(shí)別碼也將最多出現(xiàn)一比特壞數(shù)據(jù)，而這種情況完全可以通過(guò)ECC邏輯修復(fù)，從 而保證內(nèi)存子系統(tǒng)的容錯(cuò)性，保證了服務(wù)器在出現(xiàn)故障時(shí)，有強(qiáng)大的自我恢復(fù)能力。采用這種內(nèi)存技術(shù)的內(nèi)存可以同時(shí)檢查并修復(fù)4個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)位，服務(wù)器的可靠性 和穩(wěn)定得到了更加充分的保障。
問(wèn)： 什么是RAMBUS內(nèi)存？
答：RAMBUS技術(shù)是RAMBUS公司開(kāi) 發(fā)的，運(yùn)用這種RAMBUS技術(shù)的內(nèi)存他們就把它稱(chēng)之為RAMDRAM，簡(jiǎn)稱(chēng)之為“RDRAM內(nèi)存，它與目前市面上的ECC內(nèi)存不同，但它可能同時(shí)帶有 ECC功能，也有不帶ECC功能的。在RAMBUS內(nèi)存上，你沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的ECC的檢錯(cuò)芯片，因此從外觀上很難區(qū)分ECC的RAMBUS內(nèi)存和非ECC的 RAMBUS內(nèi)存，具有校驗(yàn)功能的RAMBUS內(nèi)存芯片是18位，而無(wú)校驗(yàn)功能的普通RAMBUS內(nèi)存芯片是16位，具有ECC功能的RDRAM只是在普 通的RDRAM中增加了兩個(gè)校驗(yàn)位，但隨著數(shù)據(jù)位的增加檢驗(yàn)位也要跟著增加，也就是說(shuō)每16位增加兩個(gè)檢驗(yàn)位，照這樣的算法推斷如果是64MB具有ECC 功能的RDRAM其實(shí)是72MB，128MB具有ECC功能的RDRAM其實(shí)是144MB。
簡(jiǎn)單的說(shuō)RAMBUS內(nèi)存就是一種高 性能、芯片對(duì)芯片接口技術(shù)的新一代存儲(chǔ)產(chǎn)品，它使得新一代的處理器可以發(fā)揮出最佳的功能。RAMBUS公司宣稱(chēng)這種新的技術(shù)能夠提供10倍于普通DRAM 和三倍于PC100 SDRAM的性能，單根的RAMBUS DRAM，在16位的數(shù)據(jù)傳輸通道上速度可高達(dá)800MHz。但要注意的不是所有的機(jī)都能用這種RAMBUS內(nèi)存，因?yàn)檫@種技術(shù)真正推出的時(shí)間較晚而且不 怎么經(jīng)濟(jì)，所以目前只有比較早期的主板才能使用RAMBUS內(nèi)存。
posted on 2005-08-05 23:45 浙林龍哥 閱讀(...) 評(píng)論(...) 編輯 收藏
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的服务器内存技术知识充电的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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