Чем отличается серверная оперативная память от обычной?

Серверная память и ее отличие от обычной

В серверах, а также в рабочих станциях используется не совсем обычная оперативная память. Основные ее отличия — это поддержка специфических технологий, таких как контроль четности и ECC. Серверная оперативная память не обладает выдающимися скоростными характеристиками. Для нее намного важнее стабильность и безотказность в работе. Рассмотрим подробнее технологии, которые применяют в серверной памяти:

• Error-Correcting Code (ECC);
• Регистр между микросхемами модуля и контроллером памяти.

Память с коррекцией ошибок

ECC (Error-Correcting Code) позволяет исправлять некоторые ошибки в оперативной памяти. В том числе, случайные неточности, то есть те, которые могут возникать под воздействием электромагнитных помех или высокоэнергетических элементарных частиц. Подобная погрешность появляется из-за изменения значения одного бита в машинном слове. Результат может быть самым непредсказуемым: от изменения одного символа в набранном тексте до зависания системы. Применение технологии ECC необходимо для обнаружения и, по-возможности, исправления подобных проблем.

Однобитовые ошибки

Бит представляет собой единую двоичную цифру (1 или 0), причем восемь битов формируют байт — исторически наименьшую единицу адресной памяти, которую компьютеры считают либо как одно число, либо букву. Однобитовая ошибка заключается в том, что электрический заряд бит изменяется, переворачивая его от 0 до 1 или наоборот.

Причины однобитовых ошибок возникают в двух основных вариантах: жестких и мягких.

• Жесткие вызваны такими физическими факторами, как изменение температуры или мощности, а также напряжение на оборудовании.
• Мягкие возникают из-за более сложных факторов, таких как магнитные помехи и даже космические лучи.

В любом случае результат однобитовой ошибки тот же. Неточность, влияющая на одну двоичную цифру, не приведет к концу света, но перевернутый бит может серьезно повлиять на важные данные.

Хотя ошибка может быть безвредной или иметь сравнительно мягкий эффект (например, неправильно окрашенный пиксель в изображении), это может привести к полностью искаженному файлу или сбою всей системы.

ОЗУ ECC предотвращает однобитовые ошибки, обнаруживая и исправляя их, гарантируя, что данные будут должным образом сохранены.

Принцип работы

ECC модуль имеет дополнительные микросхемы, по одной на каждые 8 чипов. То есть, при одностороннем дизайне модуля, будет задействовано 9 чипов вместо привычных 8. А при двухстороннем — 18 вместо 16. В дополнительных чипах лежат контрольные суммы машинных слов, хранящихся в памяти.

• Если при проверке контрольная сумма машинного слова не совпадает с контрольной сумой, находящейся в чипе-буфере, значит, найдена неточность;
• Если проблема устранена, то система продолжает работу, если коррекция невозможна — отправляется сообщение операционной системе;
• Если ОЗУ использует только технологию ECC, то это не совсем серверная оперативная память. Она рассчитана, в первую очередь, на профессиональные рабочие станции.

Для использования ECC RAM требуется поддержка как со стороны процессора, в котором размещен контроллер памяти, так и со стороны материнской платы. Впрочем, у не самых дешевых CPU и системных плат подобная поддержка нередко есть. Следовательно, память с коррекцией ошибок на них успешно заработает.

Какие преимущества получит обычный домашний или офисный компьютер в этом случае? Теоретически, он будет стабильнее работать. Но стоит учитывать, что применение Error-Correcting Code требует определенных вычислительных мощностей, как следствие, быстродействие снижается, пусть и не намного.

Отличие серверной ОЗУ от обычной

По сравнению с обычной, ОЗУ ECC имеет очевидные преимущества. Из-за встроенных возможностей для исправления ошибок, системы с ОЗУ ECC имеют намного меньше отказов, чем с памятью без коррекции ошибок. На практике это означает меньшую потерю данных, меньшее количество сбоев и больше времени безотказной работы.

Однако из-за дополнительной обработки, требуемой для чипов, ECC может оказать небольшое влияние на производительность. Это вряд ли является серьезной проблемой, когда пользователи уделяют первостепенное внимание минимизации ошибок и максимальному времени бесперебойной работы, которые обеспечивает ECC RAM, даже если она действительно имеет незначительный проигрыш в производительности.

Еще одна очевидная разница между памятью с ECC и без нее — это цена. Благодаря своим расширенным функциям память с ECC стоит дороже, чем обычная, и поддерживается только на специализированных (и дорогостоящих) материнских платах и ​​высокопроизводительных серверных процессорах, таких как Intel Xeon и т.п. И еще ECC RAM нельзя комбинировать с ОЗУ без коррекции ошибок. Поэтому, если вы хотите возможности Error-Correcting Code, вам нужно будет заплатить за них.

Регистровая память

По-настоящему серверной можно считать только регистровую или буферизованную память. Основная ее особенность — это наличие на модуле еще одной микросхемы — регистра. Регистр выполняет роль буфера между микросхемами памяти на модуле и контроллером ОЗУ. Это необходимо для снятия нагрузки с контроллера, что позволяет установить большое количество модулей. Вся регистровая оперативка поддерживает технологию ECC.

Чем еще отличается ОЗУ для сервера?

• Вполне закономерно, что оперативная память для круглосуточно работающего сервера должна иметь максимальную надежность. Поэтому серверные модули проходят тщательное тестирование, в том числе, и в условиях высокого нагрева.
• Использование серверной регистровой оперативной памяти возможно только если процессор и материнская плата поддерживают ее.
• Серверная оперативная память, также как и обычная, выпускается в разных стандартах: ddr2, ddr3, ddr4. Физически, серверные модули сохраняют совместимость с десктопными, но работоспособность в обычных материнских платах невозможна.
• Скорость работы буферизованной RAM ниже, чем у стандартного модуля ОЗУ, а вот цена может оказаться заметно выше.

Нужна ли серверная память в обычном компьютере?

Конечно неприятно, когда ваш домашний компьютер или ноутбук падает из-за ошибки, но это вряд ли будет иметь серьезные долгосрочные последствия. 

Собирать домашний компьютер на серверном железе — достаточно спорное решение. Кроме самих модулей серверной памяти, придется установить серверную системную плату. А для нормальной работы системной платы может потребоваться соответствующий корпус и блок питания, что в итоге приведет к неоправданным расходам и даст только избыточную для большинства домашних систем надежность. Однозначный ответ — ненужна.

Где необходима ОЗУ c ECC?

Для бизнес-критических серверных приложений короткий ответ — да. На сервере, обрабатывающем конфиденциальную информацию о клиенте или финансовых транзакциях, даже одна ошибка имеет потенциал для катастрофы.

Для защиты от финансовых потерь, вызванных поврежденными данными, или репутационного ущерба, вызванного простоями после сбоя системы, ECC RAM настоятельно рекомендуется организациям, которые обрабатывают большие объемы данных клиентов в Интернете.

Источник: https://ramozy.ru/obschee/servernaya-pamyat

Как отличить серверную память от обычной

Приветствую, друзья!

Сегодня мы поговорим о серьезных «железках», устроенных покруче, чем бытовой компьютер.

Аппаратный и программный сервер

Многие из нас слышали умное слова «сервер» и «файл-сервер» и словосочетания «почтовый сервер», «выделенный сервер» и т. п.

В этой статье мы ознакомимся с тем, что такое сервер, как он устроен, и чем отличается от бытового или офисного компьютера.

Слово server образовано от английского термина to serve (обслуживать). Таким образом, сервер — это «обслуживатель».

Звучит не очень красиво, зато понятно, чем он занимается. Обслуживает запросы клиентов.

Обслуживать можно на аппаратном («железном») и программном уровнях.

Поэтому понятие server включает в себя два — «аппаратный сервер» и «программный сервер».

Сразу укажем первое отличие сервера от персонального компьютера (ПК). На персональном компьютере постоянно работает пользователь. А сервер (аппаратный), в большинстве случаев, стоит тихонечко в отдельной комнате и работает самостоятельно.

Обычный пользователь за ним не работает, к нему только иногда подсаживается системный администратор — для настройки или иных служебных манипуляций.

Аппаратный сервер, в отличие от ПК, работает круглосуточно и семь дней в неделю.

Программный сервер

Программный сервер — это программный комплекс, обслуживающий запросы клиентов.

Эта идеология подразумевает наличие двух частей программного комплекса — серверную и клиентскую. часть — серверная. Она располагается на аппаратном сервере (физически — на его жестком диске).

Такую идеологию используют многие программы, в частности, бухгалтерские. На сервере хранится основная часть программы и базы данных пользователей. Пользователь взаимодействует с основной частью посредством клиентской части, расположенной на своем компьютере.

В основном модуле могут работать одновременно несколько (или много) клиентов. Поэтому аппаратная часть должна обладать необходимой вычислительной мощностью. В зависимости от вида программного сервера, к аппаратной части  могут предъявляться различные требования.

Любая поисковая система имеет в своем составе и почтовый сервис. В настоящее время завести себе почтовый ящик (или даже несколько) на сервере не проблема.

Существует такое понятие как «файл-сервер». Это хранилище многих файлов, куда разрешен доступ многим пользователям.

Сразу отметим, что сервер может месяцами работать без выключения. Поэтому он должен иметь гораздо более надежное аппаратное обеспечение. Повышенная надежность обеспечивается, в частности, более качественными и дорогими комплектующими.

Оперативная память

Используется память с контролем четности ECC (Error Correction Code). Дело в том, что всегда существует какая-то ненулевая вероятность ошибки в оперативной памяти.

Одна дело, когда ошибка или сбой случится на компьютере пользователя, когда он работает с собственным приложением (а не на сервере). Цена такой ошибки чаще всего невелика.

Другое дело, когда на сервере «потеряется» чья-то транзакция на миллион долларов.

С ошибками на сервере борются и аппаратными средствами, применяя избыточное кодирование данных. Информация снабжается дополнительными (служебными) битами, что позволяет обнаруживать и исправлять некоторые (а не все возможные!) наиболее вероятные ошибки.

Такие модули  памяти, в отличие от обычных,  имеют нечетное количество микросхем.

Так, в обычных модулях, применяемых в обычных или офисных компьютерах, устанавливают чаще всего 8 микросхем. В серверных модулях устанавливают 9 микросхем.

Серверная память при одинаковом объеме и скорости стоит существенно дороже обычной.

Винчестеры

К серверу одновременно могут обращаться несколько пользователей. Поэтому от сервера, помимо высокой надежности требуется и повышенное быстродействие. В серверах применяются как обычные (электромеханические), так и твердотельные SSD (Solid State Drive) накопители.

Последние обладают повышенным быстродействием, но они гораздо более дороги (при одинаковом объеме). SSD накопители не содержат вращающихся частей. Данные записываются в ячейки полупроводниковой памяти. Сразу отметим, что записать данные в ячейку памяти SSD накопителя можно ограниченное (хотя и большое) число раз.

Для сокращения времени доступа к данным в серверах используют электромеханические винчестеры с высокой скоростью вращения шпинделя — до 15 000 об/мин. Такие винчестеры греются сильнее, поэтому проблема отвода тепла становится еще более актуальной.

В серверных винчестерах используются более интеллектуальные интерфейсы — SCSI и SAS, которые обладают бОльшим количеством функций и большей гибкостью.

Как правило, винчестеры в серверах обладают возможностью «горячей» замены (hot swop), т. е. без  выключения питания.

Иной раз для введения его в работу требуется повышенный расход нервных клеток Возможность «горячей» замены обеспечивается специальной конструкцией «кармана» для винчестера.

При вытаскивания накопителя сначала размыкаются контакты питания, а потом уже информационные. При установке в первую очередь замыкаются контакты питания, а потом уже информационные.

Резервирование

В серверах всегда осуществляется резервирование. Для этого существует так называемый RAID (Redundant Array of Independent Disks, избыточный массив жестких дисков).

Информационные файлы дублируются определенным образом. Способов дублирования может быть несколько, поэтому существует RAID-0, -1, -2, -3, -4, -5 и -6.

Теперь, даже если какой-то винчестер выйдет из строя — информация не потеряется.

Для конфигурации RAID существует аппаратный контроллер. Это то, чего чаще всего нет в бытовых или офисных компьютерах Контроллер RAID (точнее, та его часть, которая хранит конфигурацию) может иметь собственный источник резервного питания — аккумулятор небольшой емкости.

Охлаждение

Сервер содержит минимум два процессора, в каждом из которых может быть по нескольку ядер, несколько винчестеров, модулей памяти.

Все это добро потребляет достаточно много энергии. Поэтому серверу требуется эффективная система охлаждения.

Охлаждение осуществляется с помощью с помощью радиаторов и вентиляторов, как и в обычном ПК. Помимо вентиляторов, установленных в блоке (блоках) питания, устанавливаются несколько дополнительных вентиляторов.

Все вентиляторы имеют повышенный рабочий ресурс и сделаны на основе подшипников качения. Дешевых «ветродуек» с подшипниками скольжения вы там не найдете. Вентиляторы могут иметь разные габариты в зависимости от конструкции.

Систем охлаждения организована так, что обдуваются не только радиаторы процессоров и чипсета, но и — обязательно! — винчестеры.

Все вентиляторы содержат в себе датчики числа оборотов. Имеется также несколько термодатчиков.

При увеличении температуры внутри сервера система управления увеличивает обороты вентиляторов для более интенсивного охлаждения.

Для этого вентиляторы устанавливаются вплотную друг к другу и дуют общим воздушным потоком. При неисправности вентилятора схема управления может подавать звуковой сигнал или выводить служебные сообщения на экран монитора.

В этом месте сделаем паузу. Во второй части статьи мы познакомимся с блоками питания, конструктивным исполнением серверов и некоторыми тонкостями, о которых не все знают. Не пропустите!

С вами был Виктор Геронда.

До встречи на блоге!

Источник: https://vsbot.ru/komputery/chto-takoe-server-i-chem-on-otlichetsa-ot-obychnogo-computera.html

Оперативная память подробно

Оперативная память или RAM (Random Access Memory) это модуль, функцией которого является хранение данных и предоставление их по требованию устройству или программе — по сути это посредник между процессором и дисковыми накопителями.

RAM является энергозависимым устройством, т.е. может работать лишь пока на него подается питание, при отключении которого все данные теряются.

Разберемся более подробно в характеристиках этого важнейшего устройства, без которого ваш ПК, смартфон, ноутбук или планшет будет обычной грудой железа.

Типы ОЗУ

RAM бывают нескольких типов, кардинально отличающихся характеристиками и архитектурой.

SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) – синхронная динамическая память с произвольным доступом.

https://www.youtube.com/watch?v=2O8l2WqHZU4

Раньше была довольно популярной и использовалась почти во всех компьютерах, благодаря наличию синхронизации с системным генератором, который, в свою очередь, позволял контроллеру очень точно определять время, когда данные будут готовы.

В итоге значительно уменьшилось время задержек по циклам ожидания в связи с доступностью данных на каждом такте таймера. Сегодня вытеснена более современными типами памяти.

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) – это динамическая синхронизированная память, в ее основе лежит принцип случайного доступа и двойная скорость обмена данными.

Такой модуль обладает рядом положительных характеристик относительно SDRAM, важнейшая из которых – за 1 такт системного генератора осуществляется 2 операции, то есть при неизменной частоте пропускная способность на пике увеличивается в 2 раза.

DDR2 SDRAM – это следующая разработка, работает так же, как и у ОЗУ типа DDR, отличительная особенность данной модели заключается в удвоенной по объему выборке данных на такт (4 бита вместо 2х). Кроме того второе поколение стало более энергоэффективным, уменьшилось тепловыделение, а частоты выросли.

DDR3 SDRAM – новое поколение RAM, важнейшая отличительная особенность от DDR2 – выросшие частоты и уменьшенное потребление энергии. Также совершенно изменена конструкция ключей (специальные прорези для точного вхождения в слот).

DDR4 SDRAM — новейшее поколение оперативной памяти. Характеризуется выросшей до 3,2 Гбит/с скоростью обмена данными, увеличенной до 4266 МГц частотой и значительно улучшенной стабильностью.

Источник: https://ichudoru.com/kak-otlichit-servernuyu-pamyat-ot-obychnoy/

Чем отличается серверная оперативная память от обычной

В серверах, а также в рабочих станциях используется не совсем обычная оперативная память. Основные ее отличия — это поддержка специфических технологий, таких как контроль четности и ECC.

Серверная оперативная память не обладает выдающимися скоростными характеристиками. Для нее намного важнее стабильность и безотказность в работе.

Рассмотрим подробнее технологии, которые применяют в серверной памяти:

• Error-Correcting Code (ECC);
• Регистр между микросхемами модуля и контроллером памяти.

«Кривой» сервер весь ЦОД портит! Что следует помнить при выборе серверной памяти

Привет, Гиктаймс! Неспециалисты сегодня уверены, что дата-центры — это такие «заповедники могучих серверов», в которых вычислительные машины отличаются от домашних ПК только производительностью и некоторыми шильдиками/разъёмами.

А раз так, то и апгрейд серверных компьютеров, выходит, задача заурядная? В реальности дела обстоят совсем иначе, и сегодня мы расскажем, насколько много нюансов приходится учитывать даже при выборе оперативной памяти для дата-центров.

Популярность — дама ветреная, особенно когда мы говорим об устройствах для конечных пользователей.

Даже если обращать внимание на средства доступа в интернет, легко проследить, как десктопы и ноутбуки сначала уступили долю планшетам («эпоха пост-ПК же!»), а потом эти же самые планшетные ПК почти полностью аннигилировали, потому что их место заняли смартфоны с большой диагональю экрана. Последние стали новыми королями горы, с гораздо большей интернет-активностью, чем все десктопы и гибридные ПК вместе взятые. Завтра производители «отполируют» новые идеи в умных часах или складных планшетофонах — и маятник снова качнется в противоположную сторону.

А вот с центрами обработки данных дела обстоят куда более однозначно — количество интернет-пользователей растёт, контент «тяжелеет», облачные сервисы прибавляют в популярности, нагрузка на серверное железо увеличивается.

Самих дата-центров год от года становится всё только больше — интернет-гиганты переходят с типовых вариантов на крафтовые собственноручно спроектированные ЦОД (центры обработки данных) с оборудованием, охлаждением и персоналом на свой вкус.

Но и дата-центры «под ключ» переживают свой бум в России — по политическим причинам, и тем не менее.

Источник: https://dcvesta.org/chem-otlichaetsya-servernaya-operativnaya-pamyat-ot-obychnoy/