ECC -muisti: tämän RAM -muistin ominaisuudet ja toiminta

ECC -muisti

Olet varmasti lukenut tai kuullut ECC -muistin käsitteen, varsinkin jos puhumme palvelinprosessoreista, joissa tätä tyyppistä muistia käytetään. Mutta miten ne eroavat tietokoneissa perinteisesti käytetyistä? Voiko ne asentaa pöytätietokoneeseen tai kannettavaan tietokoneeseen? Mitä lyhenne ECC tarkoittaa? Selitämme sen sinulle.

Palvelimien maailmassa eräänlainen RAM käytetään muistia, johon yleensä liittyy lyhenne ECC, sen lisäksi, mitä kutsumme rekisteröidyksi muistiksi, joka esitetään RDIMM -moduulien muodossa. Joten tässä artikkelissa emme aio kuvata laitteistoa, joka tavallisesti löytyy tietokoneesta, ellei sinulla ole työasemaa, jossa on prosessori HEDT -tyyppiä tai työskentelet päivittäin palvelimien kanssa.

Mikä on rekisteröity RAM tai RDIMM?

RDIMM -muistin rekisteröinti

Rekisteröidyt RAM -muistit eroavat perinteisistä muistista, koska niissä on yksityiskohtaisesti rekisteri, joka sijaitsee muistimoduulin, tässä tapauksessa RDIMM, ja järjestelmän muistiohjaimen välissä. Tämä rekisteri on muisti, että se tallentaa seuraavat tiedot:

  • Muistiosoitteet, joihin pääsee käsiksi.
  • Komennot (lue, kirjoita tai kopioi)
  • Kellonopeus, jolla se kommunikoi RAM -muistin kanssa

Se eroaa toiminnastaan ​​perinteisistä DIMM -moduuleista siinä, että vaikka tiedot lähetetään perinteisten tiedonsiirtonastien kautta, muistiin pääsyä sallivat komennot suoritetaan tämän rekisterin avulla. Tämän tarkoituksena on parantaa signaalin eheyttä ja pienentää muistiohjaimen sähköistä kuormitusta. Yksi tästä saavutetuista eduista on kyky tukea enemmän muistimoduuleja järjestelmässä.

RDIMM -moduulien käyttö on kuitenkin hitaampaa kuin perinteisten moduulien, koska rekisteriin pääsyä varten on lisätty lisävaihe, joka johtaa paljon pienempään kaistanleveyteen ja paljon suurempiin viiveisiin RDIMM -moduuleissa. Tietokoneissa käytettävät DIMM -moduulit on kuitenkin tarkoitettu käytettäväksi pöytätietokoneissa, joissa ei yleensä ole enempää kuin kaksi pääsykanavaa, kuten HEDT -suorittimiin ja palvelimiin perustuvien työasemien tapauksessa.

Mikä on ECC RAM -muistissa?

Intel Xeon

Meidän on otettava huomioon, että RAM, joka on haihtuva muisti, riippuu sähköstä säilyttääkseen tallentamansa tiedot, mikä tekee siitä alttiita menetyksille. Varsinkin jos otamme huomioon, että tietokoneissamme käytetyt ovat DRAM -tyyppisiä ja tarvitsevat siksi kuormituksen päivittämistä aika ajoin, tämä johtaa siihen, että ne ovat alttiita magneettisille ja sähköisille häiriöille.

Yleensä RAM -muistin jokaisen solun bitit eivät yleensä muutu, koska molempien arvojen välillä on riittävän suuri jänniteetäisyys, joten ei siirry arvosta toiseen, mutta uusien sukupolvien vapautuessa muisti pienentää Virheenkorjausmenetelmät tai ECC ovat välttämättömiä tietojen ylläpitämiseksi.

Mutta saadaksemme idean otamme yksinkertaisen arvon binäärinä, 011101011, joka desimaaliluvulla vastaa numeroa 235.

  • Jos ensimmäinen bitti muuttuu, 111101011, arvosta tulee 491.
  • Jos toinen bitti muuttuu, 001101011, arvosta tulee 107.
  • Muutos kolmannessa bitissä tekee arvon 011001011 ja siten 203.

Siitä, mitä näet, yksinkertainen muutos RAM -muistien arvoissa voi muuttaa muistiosoitteen tietojen arvoa, ja meidän on otettava huomioon, että ne eivät ainoastaan ​​tallenna tietoja vaan myös ohjeita ja jos ajattelemme palvelimia, joita meillä on pitää mielessä, että nämä on suunniteltu toimimaan 24 tuntia vuorokaudessa ja 7 päivää viikossa, eli ikuisesti. On otettava huomioon, että DRAM ei pysy vakaana, joten ajan myötä sen virheet kasvavat, mikä voi johtaa yleiseen järjestelmän kaatumiseen.

Hammingin koodi

Código Hamming ECC

Menetelmää, jota käytetään ECC -muistisignaalin virheiden korjaamiseen, kutsutaan Hamming -koodiksi, tämä ei ole mikään CPU: n suorittama algoritmi, vaan se suoritetaan prosessorissa olevassa muistiohjaimessa. tuetaan tämän tyyppistä RAM -muistia. Sen nimi johtuu amerikkalaisesta matemaatikosta Richard W. Hammingista, joka on kehittänyt sen.

Kuinka se toimii? Hamming -koodin idea on lisätä redundanssibittejä virheiden korjaamiseksi vertaamalla pariteettibittien arvoa. Tätä varten on laskettava bitit vasemmalta oikealle ja ne on numeroitu, ei tallennetun arvon mukaan, mutta niiden sijainti otetaan huomioon.

Ne bitit, jotka vastaavat asemaansa 2 (1, 2, 4, 8…), merkitään pariteettibiteiksi, kun taas loput bitit on merkitty vain databiteiksi. Pariteettibitit kaksinkertaistetaan bittijonon lopussa, joten niitä kutsutaan myös redundanssibiteiksi, koska ne toistetaan. Tietojen eheyden tarkistamiseksi vertaillaan niitä keskenään ja tarkistetaan muistiin tallennetun signaalin eheys.

Código Hamming bittiä paridad

Jos toiminto on muisti, kirjoita:

  • Suoritin lähettää tiedot muistiohjaimelle, jossa se kertoo, mitä muistiosoitetta se haluaa muokata ja mitä tietoja se haluaa kirjoittaa.
  • Ohjain luo ECC -koodin ja lähettää sen muistiin.
  • Tiedot tallennetaan muistiin.

Toisaalta, jos se luetaan muistista.

  • CPU pyytää muistin osoitetta ohjaimelle, joka tekee pyynnön RAM -muistille.
  • Ohjain suorittaa Hamming -koodin tarkastuksen suorittamiseksi, jos tiedot ovat oikein, ne lähetetään takaisin CPU: lle, jos ne eivät ole oikein, virheenkorjaus suoritetaan automaattisesti.

RAM -moduulit ECC: llä

RAM ECC y ei ECC

ECC -muistimoduuleissa on enemmän muistisiruja, vaikka niillä on sama tallennuskapasiteetti, koska joitain bittejä käytetään virheiden korjaamiseen. On otettava huomioon, että ECC -muistissa pariteettia ei suoriteta jokaisessa tavussa. Käytät vain 9 bitin lohkoja tavua kohti, joten lopulta sinulla on 64 bittiä tietojen tallentamiseen ja 8 pariteettibitteinä.

Tämä tarkoittaa myös sitä, että prosessorin muistiohjaimen, joka kommunikoi RAM -muistissa, on kyettävä luomaan Hamming -koodi ja koska ECC -tyyppistä muistia käytetään yleensä pöytäkoneita kehittyneemmissä suorittimissa, tämä tarkoittaa, että tämäntyyppinen tuki Muisti vaatii paitsi erityisiä muistiohjaimia myös erityisiä emolevyjä, jotka tukevat tämän tyyppistä muistia. Koska kotitietokone ei käynnisty jatkuvasti ja se käynnistyy uudelleen säännöllisesti, ECC -muistia ei käytetä

Tässä päästään artikkelin viimeiseen osaan, jotka ovat ECIM -RDIMM -muistimoduulit, joissa ilmeisesti yhdistyvät kahden RAM -muistin ominaisuudet ja kaikki niiden edut ja haitat. Tähän mennessä, koska kaikki RDIMM -muistit on tarkoitettu palvelimelle ja HEDT: lle ja että markkinat edellyttävät virheenkorjauskoodia, ei ole olemassa yhtä RDIMM -muistimoduulia, joka ei olisi ECC.