Что означает серверная оперативная память
Чем отличается серверная оперативная память от обычной — разве есть разница?
Доброго времени суток, мои дорогие читатели и я снова рад общению с вами. Сегодняшнюю тему нельзя назвать популярной, ведь она как бы ни касается обычных компов. Но по факту вопрос, чем отличается серверная оперативная память от обычной RAM стал все чаще волновать рядовых пользователей.
Я бы связал это с неудачными попытками апгрейда, основанными на логичном предположении о том, что железо для техники, работающей в круглосуточном режиме, будет качественней и надежней.
Но по факту, серверная аппаратная часть – это компоненты с узкой специализацией. Поэтому, давайте разбираться.
Между сервером и обычным рабочим или игровым компьютером имеется существенная разница, обусловленная ответственностью за решаемые задачи.
Поэтому требования к устанавливаемому железу в корне отличаются.
Для серверного оборудования, работающего 24 часа ежесуточно, оно должно быть не просто надежным, а отказоустойчивым. В серверной DDR памяти это обеспечивается разными способами.
Аппаратная поддержка
В частности на серверах устанавливается регистровая оперативная память, отличающаяся от обычной наличием дополнительной микросхемы, выполняющей роль буфера. Она меньше по размеру, размещается в центре планки, поэтому вы легко сможете отличить такой модуль. Обычно, на каждые 8 рядовых чипов устанавливается 1 буферный. Для чего это нужно?
Дело в том, что на современных материнских платах контроллер оперативки является неотъемлемым компонентом процессора. Но поскольку при одновременном обращении к нескольким модулям памяти он подвергается серьезным токовым нагрузкам (обусловленным изменением электрической емкости чипа в процессе «записи-считывания»), то ему нужна надежная защита. Эту функцию и выполняет буфер модуля серверной регистровой памяти. Не будь его, процессор сервера при интенсивной работе мог бы запросто выйти из строя.
Программный способ
В процессе считывания информации с микросхем памяти может иметь место ошибка, обусловленная воздействием внешних факторов. Не удивляйтесь, нейтроны космического и мощного электромагнитного излучения способны запросто изменить состояние бита памяти.
Чтобы минимизировать последствия такой ситуации используется функция корректировки ошибочного кода ECC (Error Correcting Code), которая так же применяется некоторых отдельных модификациях обычной памяти. Используемый в ней алгоритм способен математическими методами обработки цифрового кода самостоятельно обнаруживать и исправлять ошибки. Стоит ли говорить, насколько это важно для стабильной работы сервера?
Сразу хочу обратить внимание читателей на маркировку серверной памяти. Возможно, вы и знаете, что модули с ECC обозначаются литерой «E». Но это вовсе не означает что такой модуль – серверный.
Запомните: только регистровая память может быть серверной, а уже ECC является ее обязательным компонентом. Обозначается планка серверной памяти буквами в маркировании «R» или «REG», что значит «Registered». Сам тип такой оперативки называется FB-DIMM (Full Buffered).
Так же стоит добавить, что отказоустойчивость серверной оперативки обеспечивается не только вышеперечисленными способами. В дополнение к этому она проходит специальные тестирования, имитирующие условия длительной эксплуатации (нагрев до 100˚С) под интенсивной нагрузкой. После этого модули памяти проверяются на совместимость с разными программными и аппаратными серверными платформами. Это позволяет за короткий срок выявить дефектные модули. Если их количество больше положенного (2 планки из 10 000 шт.), то бракуется вся партия.
Отличия, имеющие значение
Как видите, надежность серверной оперативной памяти просто поражает и вполне естественно, что некоторые пользователи желают использовать ее на обычном компе. Но, дорогие мои друзья, здесь есть несколько нюансов и я хочу, чтобы вы о них знали:
Чем отличается серверная оперативная память от обычной вы теперь знаете. Отличий не так много, но они весьма существенные. На этом заканчиваю свой рассказ и прощаюсь с вами. Надеюсь вскоре порадовать вас новыми интересными статьями.
Серверная оперативная память и её отличия от обычной
Можно ли использовать модули оперативной памяти (ОЗУ) от обычного компьютера в сервере? И наоборот? Чем серверная оперативная память отличается от обычной?
Следует сразу сказать, что не какой-то особой «серверной» памяти. Есть различные виды оперативной памяти, некоторые из которых подходят для серверов, а некоторые – только для обычных персональных компьютеров.
Основное отличия оперативной памяти для серверов в том, что последняя должна поддерживать технологию ECC (Error Correction Code), кода коррекции ошибок. Эта память способна обнаруживать и исправлять возникающие ошибки данных в битах памяти. Для обычных пользовательских компьютеров распознавание и автоматическая коррекция ошибок некритичны, поскольку нагрузка серверов и обычных компьютеров несравнимы между собой по объёму потоков данных, поэтому битовые сбои в обычных компьютерах происходят гораздо реже, чем в серверах.
Есть и другие отличия серверной памяти, например, буферизованная и не буферизованная память, но эти различия больше относятся к различным видам серверной памяти как таковой.
Поддержка ЕСС (Error Correction Code) – главная особенность серверной памяти, которая значительно удорожает на 10-30% цену памяти для серверов. Бывают системные администраторы, которые, желая сэкономить деньги компании, ставят в сервер память для обычного десктопа, и сервер при этом иногда работает. Но обычно это случается, во-первых, лишь для серверов начального класса, а во-вторых, возможность сбоев работы сервера значительно возрастает.
ECC даёт возможность исправлять ошибок одиночных битов в оперативной памяти. Если для обычных десктопов такие ошибки не очно критичны, то для серверов, с высокой интенсивностью вычислений, такие ошибки могут приводить к серьёзным сбоям бизнес-процессов и к убыткам предприятий.
ECC-память содержит специальные контрольные биты и дополнительные контроллеры памяти, которые управляют этими битами в специальной микросхеме модуля памяти. В них хранится код ЕСС, вносимый при записи данных. Во время считывания данных код ECC, созданный при записи корректных данных, сопоставляется с кодом ECC, созданным при чтении данных. Если код, созданный при чтении, не соответствует коду при записи, то при его дешифровке можно определить, какой бит подвергся искажению, после чего этот бит немедленно исправляется.
Рис. 1. Принцип работы ЕСС.
ECC, используется в компьютерах с повышенными требованиями устойчивости к повреждению битов данных, например, для научных или финансовых вычислений, а также в корпоративных серверах.
Некоторые системные платы и процессоры для менее критичных приложений могут не поддерживать использование памяти ЕСС, и их цена может быть ниже. Некоторые системы могут поддерживать не буферизованные модули памяти ECC, но при этом могут также работать и с не-ЕСС памятью. В этом случае, функционал ECC обеспечивается системным встроенным ПО (firmware) и такие системы могут стоить дороже.
Модули памяти с ЕСС предназначены для обеспечения большей стабильности, чем обычные модули памяти. Однако, у них есть и некоторые недостатки.
Во-первых, не каждый компьютер может поддерживать память ECC. Большинство серверов и рабочих станций поддерживает ЕСС, но мало какие обычные пользовательские компьютеры её поддерживают. Либо, они вообще с такой память не будут работать, либо функционал ECC не будет задействован.
Во-вторых, вследствие наличие дополнительного чипа ЕСС, и вообще более сложной структуры памяти ЕСС, она стоит дороже, чем обычная, на 10-30%.
В-третьих, ECC RAM немного медленнее, чем не-ЕСС, однако, ненамного, в среднем на 2-5%.
Рис. 2. Модули память ЕСС и не-ЕСС.
Итак, наличие ЕСС – основное отличие серверной оперативной памяти от обычной. Чтобы понять, чем они ещё отличаются, рассмотрим подробнее, какие вообще бывают виды оперативной памяти ОЗУ, или RAM (Random Access Memory), и какие виды, где используются.
Буферизованная и небуферизованная память
Есть два основных типа оперативной памяти ОЗУ – буферизованная (buffered) и небуферизованная (unbuffered). В буферизованной памяти есть т.н. уровень повышения мощности обработки (processing power), который ускоряет процессы записи и считывания. В такой памяти модули памяти – 4-битовые, в отличие от 8-16 битовых в небуферизованной памяти.
Основное отличие буферизованной памяти – наличие чипа буфера, который обрабатывает информацию, получаемую от процессора (CPU). Буферный чип затем посылает эту информацию в другие чипы модуля ОЗУ. Такая буферизация позволяет централизовать посылку информации из CPU в чипы ОЗУ. Например, популярный модуль ОЗУ PC3-10600 имеет 18 микросхем памяти, поэтому буферизация для взаимодействия с CPU значительно упрощает работу последнего.
При использовании небуферизованной памяти, CPU будет коммуницировать непосредственно с каждым банком памяти, таким образом, CPU будет посылать информацию на каждый чип на каждом модуле ОЗУ. Хотя при этом система получается немного более расширяемой и гибкой, однако, при этом значительно возрастает потребляемая процессором мощность, и это осложняет выполнение других задач.
В серверах используются, в основном, буферизованные ОЗУ.
Различные типы буферизованной памяти
Регистровая память (Registered Memory, RDIMM, DIMM – Dual In-line Memory Module) – имеет дополнительный чип, который выполняет промежуточные операции между CPU и чипами модулей ОЗУ. Он уменьшает количество сигналов, передаваемых между ОЗУ и CPU. Регистровая память RDIMM, в отличие от небуферизованной UDIMM (Inbuffered DIMM), снижает электрическую нагрузку на компоненты системы, однако, немного снижает производительность. Однако, при этом система может иметь более широкое адресное пространство, чем в небуферизованной памяти. Почти все типы регистровой памяти поддерживают код коррекцию ошибок ECC. Регистровую и небуферизованную память нельзя совмещать в одной системе, даже если она поддерживает оба типа.
Полностью буферизованная память (Fully Buffered Memory, FBDIMM) – это более старая версия регистровой памяти. В DDR3 такая память не используется. Полностью буферизованная память DDR2 и небуферизованная память DDR2 имели различные типоразмеры, чтобы не спутать их при установке.
Память со сниженной нагрузкой (Load Reduced Memory, LRDIMM) – более новая версия буферизованной памяти, где используется чип буфера, ещё более снижающий электрическую нагрузку. При этом снижаются или даже полностью устраняются проблемы с рангами памяти (о чем ниже), что позволяет использовать модули памяти высокой ёмкости без снижения производительности системы (или по крайней мере, снизить этот эффект). Кроме того, LRDIMM даёт возможность не стараться обязательно заполнить все гнёзда на системной плате модулями памяти. Однако, LRDIMM, также как UDIMM и RDIMM, не может сочетаться с другими стандартами в одной системе.
Ранги памяти
Ранг – это число 64-битных областей памяти. Модули памяти могут быть одно-, двух-, четырёх- и восьми-ранговые. Большого влияния на обычные компьютеры это разделение не имеет, однако, для регистровой памяти в серверах они приводят к некоторым ограничениям.
Рис. 3. Виды модулей памяти.
Модули с высшими рангами могут иметь ограничения на то, сколько модулей может быть установлено. Например, если в системе – шесть гнёзд для модулей DIMM, то для 4-ранговых модулей можно занимать только 4 гнезда. Можно ли занимать остальные два гнезда, например, 2- или 1-ранговыми модулями DIMM – зависит от параметров системы. Иногда так делать можно, но следует использовать только определённые гнезда для таких целей. Использование модулей высоких рангов иногда приводит к снижению производительности системы. Таким образом, использование того или иного ранга модулей – часто бывает вопросом компромисса между объёмом ОЗУ и производительностью системы. С одной стороны – чем выше ёмкость ОЗУ, тем выше производительность, с другой стороны, чем выше ранг (и, следовательно, больше объём ОЗУ) тем производительность может быть ниже.
Конструктивные отличия серверной памяти
Серверная память, в особенности, RDIMM и LRDIMM, может отличаться по типоразмерам от памяти для рабочих компьютеров. Кроме того, что модулях серверной памяти бывает напаяно больше компонентов, там могут ещё устанавливаться и теплоотводы, поскольку при работе памяти в сервер выделяется больше тепла, как процессором, так и памятью. Для серверных модулей памяти может также понадобиться больше пространства над ними, для отведения тепловых потоков. Иногда, это обстоятельство вынуждает приобретать специальные низкопрофильные модули VLP (Very Low Profile). Многие пользователи именно такие модули и стараются приобретать, поскольку они в любом случае обеспечивают лучший теплоотвод.
Выводы
Как видим, память серверов имеет некоторые особенности по сравнению с памятью для обычных компьютеров. Прежде всего, это необходимость использования кодов коррекции ошибок ЕСС. Если использовать для сервера обычную память без ЕСС, то либо такая система не заработает, либо её работа будет связана с рисками сбоев, что в корпоративных ИТ-системах недопустимо.
Кроме того, для серверов обычно используется буферизованная память, которая оснащена дополнительным чипом для выполнения промежуточных операции между CPU и чипами модулей DIMM.
Иногда серверная память может иметь и конструктивные особенности, например, размещаться в низкопрофильных DIMM для лучшего теплоотвода внутри корпуса сервера.
Объясните чем внешне отличается серверная от обычной оперативной памяти. Собираюсь приобрести, но не хочу ошибиться.
Обычная память» — это та память, которая чаще всего используется в домашних настольных компьютерах. На сегодняшний день это DIMM DDR3. Эта же память может быть использована и в серверах, но там чаще всего применяется память с расширенными возможностями, такими как ECC, Registered.
ECC
(Англ. error-correcting code, код коррекции ошибок) — данные, присоединяемые к каждому передаваемому сигналу, позволяющие принимающей стороне определить факт сбоя и (в некоторых случаях) исправить несущественную ошибку.
Registered
(Англ. Registered Memory, регистровая память) — вид компьютерной оперативной памяти, модули которой содержат регистр между микросхемами памяти и контроллером памяти. Наличие регистров уменьшает электрическую нагрузку на контроллер и позволяет устанавливать больше модулей памяти в одном канале. Обычно используется в системах, требующих масштабируемости и отказоустойчивости в ущерб дешевизне (например в серверах).
Существуют как регистровые модули без ECC так и модули с ECC но без регистров.
Стоит отметить, что «серверную» память также можно установить и в настольный компьютер, однако, коррекция ошибок работать не будет, если она не поддерживается контроллером памяти.
Подробнее: https://kotuch.ru/2647/chem-otlichaetsya-servernaya-pamyat-ot-obychnoj
Понял чё в пред коменте? Если пк домашний. То смысла в покупке такой памяти нет. А стоит она дороже вроде бы чем обычная
«Стоит отметить, что «серверную» память также можно установить и в настольный компьютер, однако, коррекция ошибок работать не будет, если она не поддерживается контроллером памяти.»
Я может щас ошибусь. Не знаю. Но мне кажется что данный контроллер памяти содержится только в серверных платах. Которые стоят дорого сильно. И покупать их для дома смысла нету совсем. Может я ошибаюсь, может и на обычных платах такой котроллер есть. Это не уточнял
Пы. сы. Оперативная память вобще самый быстрый элемент пк. Скорость в ней просто жесть какая даже на DDR3 1333. Смысла покупки серверной, в надежде ощутить прирост производительности нет.
Чем серверная оперативная память отличается от обычной
В погоне за высокой производительностью оборудования или сокращением расходов на него пользователи постоянно ищут новые, и порой нестандартные, решения. Например, нередко можно встретить желающих установить часть серверного «железа» в персональные ПК. Либо наоборот, набить слоты ОЗУ сервера бюджетными компьютерными планками. В этом обзоре мы поговорим о том, в чем разница между серверной ОЗУ и обычной, и почему не стоит ставить планки для ПК в сервер и наоборот.
Мотивация любителей апгрейда домашних ПК проста. В их понимании, раз серверные комплектующие рассчитаны на оборудование, которое само по себе заточено на бесперебойную работу с большими объемами данных 24/7 все 365 дней в году, то установка серверной ОЗУ поможет повысить производительность ПК.
Ну а те, кто делает наоборот, то есть ставит обычные планки в сервер, искренне уверены, что раз «серверной памяти не существует», то и переплачивать за нее не имеет смысла. Однако практика показывает, что между домашним ПК и сервером достаточно большая разница не только в решении конкретных задач, но и в техническом и функциональном исполнении комплектующих. И в частности, тех самых модулей ОЗУ, о которых и расскажем далее.
Оперативная память домашнего ПК
Обычным или игровым компьютерам для выполнения поставленных задач требуется быстрая ОЗУ, в которой содержатся данные о программах, используемых в конкретный момент работы. Это могут быть документы, игры, файлы, программы и т.д. По-другому это называется буфером: именно он ответственен за высокую скорость передачи данных – значительно быстрее, чем с жесткого диска устройства. Ключевая особенность для данного случая – высокая энергозависимость. Как только прекращается подача электричества, используемые на текущий момент данные стираются до следующего включения.
Серверная оперативная память по своей природе должна быть отказоустойчивой и максимально надежной, что в корне отличает ее от аналогичной у домашних компьютеров. Отсюда вытекают значительные различия в требованиях к устанавливаемому железу. Для DDR памяти серверного оборудования существует ряд особенностей и способов, которые обеспечивают необходимые критерии работы.
Как визуально отличить серверную память
Отличие видно невооруженным глазом при взгляде на планку – дополнительная микросхема, располагающаяся прямо по центру. Эта микросхема исполняет роль того самого буфера, а используемый вид памяти на серверах имеет название регистровой. Почему так?
Материнские платы последних поколений обязательно содержат контроллер оперативной памяти, который отвечает за ее взаимодействие с процессорами. Его особенность в том, что он постоянно подвергается серьезным нагрузкам тока (постоянная запись и считывание данных непрерывно изменяют электрическую емкость). Это обусловлено одновременным обращением к нескольким модулям. Поэтому ему требуется надежная защита, которая и обеспечивается буфером модуля, находящимся на серверной регистровой памяти. Именно за счет него обеспечивается бесперебойная работа процессора. Как правило, расчет выглядит как 1 буферный чип на 8 рядовых.
Что между ними общего?
ОЗУ сервера и домашнего компьютера выполняют одинаковые задачи. Обеспечивают высокую скорость выполнения различных операций и качественный обмен информацией, а также хранит данные, необходимые для выполнения текущих процессов в конкретный момент времени. Несмотря на одинаковый функционал, его обеспечение различно, поэтому не стоит устанавливать обычные модули в аппаратно-программные комплексы, а серверные – в домашний ПК.
Отличие серверной оперативной памяти от обычной
Разные условия использования и разные рабочие станции – лишь самое очевидное различие. К неочевидным относятся характеристики технической составляющей и различные способы достижения оптимальных для каждого конкретного случая результатов. Например, серверные модули заточены под безотказную и стабильную работу, при этом высокая скорость не столь принципиальна. Для этого на серверных платформах и рабочих станциях используются определенные технологии – контроль честности и ЕСС.
ЕСС – корректировка ошибок
Технологии Error-Correcting Code (ЕСС) помогают выявить и устранить различные ошибки, произошедшие из-за влияния внешних факторов в то время, когда с микросхем памяти происходило считывание информации. Алгоритм без сторонней помощи находит и устраняет ошибки кода. В случае с серверами это очень важная функция, так как погрешность всего в 1 бит при больших нагрузках может привести к полному выходу из строя всей системы или внесению изменений в уже сохраненные файлы. Таким образом, функция ЕСС со своей стороны обеспечивает стабильную работу.
Модули с ЕСС обладают соответствующей маркировкой – литерой «Е», однако стоит учитывать, что данная маркировка может присутствовать и у рядовых плашек памяти, и у серверных. Чтобы суметь отличить их, необходимо запомнить: серверные модули – регистровые, то есть они должны быть отмечены буквами «R» или «REG». Это сокращения от «Registered». Сам ЕСС является лишь компонентом, поэтому не является определяющим фактором. Тип такой модулей имеет название Full Buffered или FB-DIMM.
В теории, такие планки DDIM может быть установлена и на ПК: многие устройства из дорогого сегмента обладают соответствующими по требуемым характеристикам процессорами и системными платами. То есть поддержка со стороны CPU с контроллером и материнской платы будет, и всё заработает. Но обратная сторона этого – замедление ПК, так как Error-Correcting Code нуждается в определенной вычислительной мощности, а значит, быстродействие системы гарантированно снизится. За счет того, что процессор обычного компьютера значительно уступает в мощности серверному, повышенная нагрузка на ПК станет платой за отсутствие ошибок.
Независимость от питания
Обычный домашний компьютер при внезапных отключениях света или технических неполадках, приводящих к выключению оборудования, не сохраняет содержимое буфера, поэтому все несохраненные на жестком диске данные теряются. Хорошее решение данной проблемы – установка материнской платы с буферизацией, что позволяет использовать энергонезависимую серверную память. Существенный недостаток такого решения – стоимость этого вида «железа». В массовой сборке его попросту не найти, а покупать самостоятельно – накладно. Если этот минус незначителен, тогда стоит знать, как выбрать энергонезависимые модули.
В современных серверных конфигурациях часто используется NVDIMM, способная сохранять все свое содержимое в момент потери снабжения электричеством, и позволяющая продолжить работу ровно с того момента, на котором произошло вынужденное прерывание. В этой аббревиатуре первые буквы расшифровываются как «Non-Volatile» – сообщает об энергонезависимости, а DIMM – Dual In-line Memory Module – сообщает о двойном модуле встроенной памяти. За счет NVDIMM достигается значительная устойчивость при отказах любой техники, на которой она установлена.
Принцип действия NVDIMM достаточно прост: при работе в штатном режиме используются чипы DRAM, требующие постоянного электропитания. Это полностью совпадает с механизмом работы любой ОЗУ. При прекращении электроснабжения контроллер записывает все, что находилось в момент отключения питания в буфере на жесткий носитель. Для обеспечения аварийного питания с внешней стороны расположен миниатюрный модуль из суперконденсаторов.
Общая отказоустойчивость
Для «оперативки», предназначенной для серверов, перечисленные выше способы – не единственные, обеспечивающие устойчивость к отказам. Каждая планка проходит ряд тестирований, среди которых нагрев до 100 градусов, создающий схожие условия с продолжительной эксплуатацией с максимальной нагрузкой. Если на этапе тестирований проблем не выявлено, то следующий шаг – проверка на совместимость с серверными платформами самого разного типа. С помощью этого можно в кратчайшие сроки обнаружить дефектные планки. Предел количества брака – 2 планки из 10 000 штук. Если предел превышен, то вся партия считается бракованной.
Заключение
Если рассматривать кастомные сборки, то установка более «продвинутых» планок ОЗУ на обычный ПК вполне возможна, однако требует тщательного анализа имеющихся возможностей устройства. Как уже было упомянуто выше, многие администраторы не разделяют планки ОЗУ на «серверные» и «обычные», объясняя это тем, что любой компонент подбирается исходя из потребностей и необходимых функций. Однако факт остается фактом: любое «железо» для серверов обладает особенностями, наиболее актуальными для конкретных задач, нужд и решений. То же касается и комплектующих для персональных компьютеров. Поэтому необдуманно ставить серверные модули в обычный компьютер и наоборот лучше не стоит, каким бы замечательным ни казалось такое решение.
Если у вас еще остались вопросы по особенностям и характеристикам памяти для серверов, вы всегда можете задать их нашим специалистам. Закажите консультацию, и мы предоставим вам всю требуемую информацию.
Чем серверная оперативная память отличается от обычной