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斑竹的菜园子
 

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borneol
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#1  服务器内存与普通内存比较

INTEL芯片组划分的很清楚,865PE属于工作站级别芯片组,不支持ECC内存,只能使用普通内存,875P芯片组属于低端服务器/工作站级别,支持 ECC内存和普通非ECC内存,而E7525属于高端服务器,为了保证其稳定性,必须采用ECC REG内存,使用其他内存无法点亮。
在AMD方面,K8 CPU集成了内存控制器,CPU与内存直接交换数据,不通过北桥。939针的ALTHON 64系列不支持ECC,所以只能用普通内存,939针的OPTERON支持ECC内存和普通非ECC内存,940针的OPTERON系列只能使用ECC REG内存,插入普通内存无法点亮。
普通内存 ECC内存 REG ECC内存有什么不同?
普通内存大家经常接触,DDR400的内存现在遍地都是,很多高档内存甚至可以运行DDR600/DDR2 800,而有些内存也可以达到2-2-2-5这样低的延迟,因为大家接触的比较多,这里就暂不作介绍了。 反观ECC和REG ECC内存不追求高频率和低延迟,INTLE平台内存运行频率一般在DDR333或者是DDR2 400,,AMD平台内存运行频率在DDR400,延时也多在4-4-4-8左右,从性能上看丝毫不占优势,但是稳定才是其立足的根本。
图为 DDR2 ECC内存。这里我们常说的ECC内存就是单指的 Unbuffer ECC,其价格和普通内存相比只贵10%-20%,从外观来说,Unbuffer ECC内存因为要满足效验纠错的需要,加入了一颗ECC效验颗粒,由于采用的是TOSP封装,使得内存看上去每面有9颗内存颗粒。

图为DDR2 ECC内存
而REG ECC的价格就贵了许多,内存上面的芯片一般比普通主板多出2-3个,主要是PLL (Phase Locked Loop)和Register IC,它们的具体用处如下:PLL(Phase Locked Loop) 琐相环集成电路芯片,内存条底部较小IC,比Register IC小,一般只有一个,起到调整时钟信号,保证内存条之间的信号同步的作用。
Register IC内存条底部较小的集成电路芯片(2-3片),起提高驱动能力的作用。服务器产品需要支持大容量的内存,单靠主板无法驱动如此大容量的内存,而使用带 Register的内存条,通过Register IC提高驱动能力,使服务器可支持高达32GB的内存。

图为DDR2 400 ECC REG 1 SPD芯片 2 PLL芯片 3 Register IC芯片 4 内存颗粒
因为有了PLL和 Register芯片的支持,服务器内存可以做的很大,更好的满足日益庞大的软件对内存无止境的要求。

图为日本上市的单条4GB REG ECC内存
ECC 原理以及Registers功能
服务器一般要求24小时×365天不间断运行,而且不允许中途故障频出或者频繁重启,对可靠性和稳定性两项指标要求极为苛刻。相比较而言,PC机对可靠性和稳定性的要求就相对简单了许多——系统崩溃重启即可,每天开机时间多数不超过10小时。截然不同的应用决定了二者对内存功能要求的差异性。
为什么拥有ECC技术的服务器可以做到7X24或者365X24不死机重起呢,我们要先从最原始的奇偶校验说起。
在计算机内,所有的信息都是以简单的“0”与“1”表示;不过当数据在电子元件间进行传递时,是有可能发生数据“误传”的情形,也就是说原来该是0的比特数据,却被误植为1的比特数据,而产生错误。其可能发生的原因相当多,包括电子噪声、元件硬件上的问题,或是传输接口不稳等,都可能数据错误,随之而来的时服务器重起,数据丢失,WINDOWS崩溃等一系列严重的后果,正如混沌学中的蝴蝶效益,极小的起因引发巨大的后果。也正因为如此,在存储器中便发展出 ECC(Error-Correcting Code)与Parity Check等的检错方式,希望能降低数据传输的错误,使服务器能够长时间稳定工作。
比特(bit)是内存中的最小单位,也称“位”、它只有两个状态分别以1和0表示。我们将8个连续的比特叫做一个字节(byte)。非奇偶校验内存的每个字节只有8位,若它的某一位存储了错误的值,就会使其中存储的相应数据发生改变而导致应用程序发生错误。而奇偶校验内存在每一字节(8位)外又额外增加了一位作为错误检测之用。
比如一个字节中存储了某一数值 (1、0、0、1、1、1、1、0),把这每一位相加起来(1+0+0+1+1+1+1+0=5)。若其结果是奇数,校验位就定义为1,反之则为0。当 CPU返回读取储存的数据时,它会再次相加前8位中存储的数据,计算结果是否与校验位相一致。当CPU发现二者不同时就作出一定的反应。但Parity有个缺点,当内存查到某个数据位有错误时,却并不一定能确定在哪一个位,也就不一定能修正错误,只能让数据源重新发送一次信号,再次校验。所以带有奇偶校验的内存的主要功能仅仅是“发现错误”,并能纠正部分简单的错误。
通过上面的分析我们知道Parity内存是通过在原来数据位的基础上增加一个数据位来检查当前8位数据的正确性,但随着数据位的增加Parity用来检验的数据位也成倍增加,就是说当数据位为 16位时它需要增加2位用于检查,当数据位为32位时则需增加4位,依此类推。特别是当数据量非常大时,数据出错的几率也就越大,对于只能纠正简单错误的奇偶检验的方法就显得力不从心了,正是基于这样一种情况,一种新的内存技术应允而生了,这就是ECC(错误检查和纠正).
ECC (Error Checking and Correcting)内存,它也是在原来的数据位上外加位来实现的。不同的是两者增加的方法不一样,这也就导致了两者的主要功能不太一样。它与 Parity不同的是如果数据位是8位,则需要增加5位来进行ECC错误检查和纠正,数据位每增加一倍,ECC只增加一位检验位,也就是说当数据位为16 位时ECC位为6位,32位时ECC位为7位,数据位为64位时ECC位为8位,依此类推,数据位每增加一倍,ECC位只增加一位。
总之,在内存中ECC能够容许错误,并可以将错误更正,使系统得以持续正常的操作,不致因错误而中断,且ECC具有自动更正的能力,可以将Parity无法检查出来的错误位查出并将错误修正。当然在纠错时系统的性能有着明显降低,不过这种纠错对服务器等应用而言是十分重要的。

Registers通常与ECC概念被一并提起,不少人认为二者都是纯粹的错误校验,甚至将这两个概念混淆起来。其实,Registers的概念与ECC大不相同,它指的是信号的重新驱动(re-driving)过程。
在很多时候,内存中保留的数据经过多次刷新之后仍然可能出现代表二进制数据的电平信号发生偏差的情况。Registers所起到的其实是一个事前预防的作用。拥有Registers功能的内存模组,可以通过重新驱动控制信号来改善内存的运作,提高电平信号的准确性,从而有助于保持系统长时间稳定运作。不过,由于Registers的信号重驱动需花费一个时钟周期,延迟时间有所增加,因此具有该功能内存的读写性能会稍低于普通内存,相当于以性能换取稳定性。
综合以上两点,就解释了为什么服务器所用的内存一般频率较低,延迟较高。
主板芯片组对应的内存列表

市售普通服务器内存介绍

三星UCCC 1G
目前三星内存采用了环保纸盒包装。采用双面16内存颗粒规格设计,整体来看做工严谨扎实,布线设计大量采用了蛇形布线和145°边角处理。短引线设计进一步降低了信号延迟,有助提升内存条的整体性能。
PCB 幅面干净整洁,毫无凌乱之感。表面采用大量贴片电容和8PIN电阻排,颗粒装贴整齐,焊点均匀饱满,顶端“VERF”去耦电容和旁路校验电容也无省检。更重要的是,对于服务器来说,内存当然是越大越好了,UCCC 1G单条7xx元的价格,很适合在中低端服务器中使用。

英飞凌 DDR400 REG ECC
英飞凌的前身就是西门子半导体公司,德国人的严谨在其产品中也表现得淋漓尽致,此款内存英飞凌采用的是自己的内存颗粒,6层PCB基板,大量的高品质阻容元件是内存能够在高频下稳定运行的重要保障。
除此以外,采用的化学沉金工艺制作的金手指的厚度也严格按照规范制造。较厚的金层可以经受玩家的多次插拔而不易磨损,并且可以提高触点的抗氧化能力,使用寿命更长。由于渠道的原因,国内英飞凌内存并不是很普及,但是在国外很多品牌服务器中,英飞凌内存则被广泛使用,例如HP IBM等国际知名公司。

金士顿DDR2 REG ECC
DDR 2的工作频率最低是400 MHz(PC2 3200),目前市面上的大多为DDR2 533(PC2 4300),DDR 2的工作电压为1.8-1.9V,功耗比使用2.6V的DDR1降低了不少,其它优点还包括:ODT(On Die Termination)内建的终结电阻器--主要是增强内存抗干扰性,提高电气性能;OCD(Off Chip Driver):离线(Off Chip)驱动校准--提高内存驱动性能;Posted CAS--降低数据冲突,提高资源利用率,获取更大带宽。目前最新的INTEL高端芯片组只能使用此种类型的内存。金士顿在服务器内存领域也算是老品牌了,品质无需置疑,终身质保的售后让人没有后顾之忧。

附件 1: 10061018876469_559.jpg (2007-12-12 16:53, 94.01 K)


附件 2: 10061018876469_948.jpg (2007-12-12 16:53, 88 K)




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