小型机—内存类型
小型机内存也是内存(RAM),他和普通PC(个人电脑)机内存在外观和结构上没有什么明显实质性的区别,主要是在内存上引入了一些新的特有的技术,如ECC、ChipKill、热插拔技术等,具备极高的稳定性和纠错性能。
服务器及小型机内存主要技术:
(1)ECC
在普通的内存上,常常使用一种技术,即Parity,同位检查码(Parity check codes)被广泛地使用在侦错码(error detectioncodes)上,他们增加一个检查位给每个资料的字元(或字节),并且能够侦测到一个字符中任何奇(偶)同位的错误,但Parity有一个缺点,当电脑查到某个Byte有错误时,并不能确定错误在哪一个位,也就无法修正错误。基于上述情况,产生了一种新的内存纠错技术,那就是ECC, ECC本身并不是一种内存型号,也不是一种内存专用技术,他是一种广泛应用于各种领域的电脑指令中,是一种指令纠错技术。ECC的英文全称是“ Error Checking and Correcting”,对应的中文名称就叫做“错误检查和纠正”,从这个名称我们就能够看出他的主要功能就是“发现并纠正错误”,他比奇偶校正技术更先进的方面主要在于他不但能发现错误,而且能纠正这些错误,这些错误纠正之后电脑才能正确执行下面的任务,确保服务器的正常运行。之所以说他并不是一种内存型号,那是因为并不是一种影响内存结构和存储速度的技术,他能够应用到不同的内存类型之中,就象前讲到的“奇偶校正”内存,他也不是一种内存,最开始应用这种技术的是EDO内存,现在的SD也有应用,而ECC内存主要是从SD内存开始得到广泛应用,而新的DDR、RDRAM也有相应的应用,现在主流的 ECC内存其实是一种SD内存。
(2)Chipkill
Chipkill技术是IBM公司为了解决现在服务器内存中ECC技术的不足而研发的,是一种新的ECC内存保护标准。我们知道ECC内存只能同时检测和纠正单一比特错误,但假如同时检测出两个以上比特的数据有错误,则一般无能为力。现在ECC技术之所以在服务器内存中广泛采用,一则是因为在这以前其他新的内存技术还不成熟,再则在现在的服务器中系统速度还是很高,在这种频率上一般来说同时出现多比特错误的现象很少发生,正因为这样才使得ECC技术得到了充分地认可和应用,使得ECC内存技术成为几乎任何服务器上的内存标准。
但随着基于Intel处理器架构的服务器的CPU性能在以几何级的倍数提高,而硬盘驱动器的性能同期只提高了少数的倍数,因此为了获得足够的性能,服务器需要大量的内存来临时保存CPU上需要读取的数据,这样大的数据访问量就导致单一内存芯片上每次访问时通常要提供4(32位)或8(64位)比特以上的数据,一次性读取这么多数据,出现多位数据错误的可能性会大大地提高,而ECC又不能纠正双比特以上的错误,这样就很可能造成全部比特数据的丢失,系统就很快崩溃了。IBM的Chipkill技术是利用内存的子结构方法来解决这一难题。内存子系统的设计原理是这样的,单一芯片,无论数据宽度是多少,只对于一个给定的ECC识别码,他的影响最多为一比特。举个例子来说明的就是,假如使用4比特宽的DRAM,4 比特中的每一位的奇偶性将分别组成不同的ECC识别码,这个ECC识别码是用单独一个数据位来保存的,也就是说保存在不同的内存空间地址。因此,即使整个内存芯片出了故障,每个ECC识别码也将最多出现一比特坏数据,而这种情况完万能够通过ECC逻辑修复,从而确保内存子系统的容错性,确保了服务器在出现故障时,有强大的自我恢复能力。采用这种内存技术的内存能够同时检查并修复4个错误数据位,服务器的可靠性和稳定得到了更加充分的保障。
(3)Register
Register 即寄存器或目录寄存器,在内存上的作用我们能够把他理解成书的目录,有了他,当内存接到读写指令时,会先检索此目录,然后再进行读写操作,这将大大提高服务器内存工作效率。带有Register的内存一定带Buffer(缓冲),并且现在能见到的Register内存也都具备ECC功能,其主要应用在中高端服务器及图像工作站上,如IBM Netfinity 5000。
小型机内存典型类型
现在小型机常用的内存有SDRAM和DDR两种内存。
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