نکاتی برای استفاده از رم‌ها در سرورها

نکاتی برای استفاده از رم‌ها در سرورها:

RAM مخفف سه کلمه Random Access Memory است.

به این معناست که اطلاعات به صورت تصادفی در این حافظه ذخیره می شود.

نحوه کار RAM به این صورت است که دیتا از CPU ابتدا وارد RAM شده و تا پایان پردازش داخل RAM نگه داشته می شود.

RAM می تواند سرعت خود را با CPU هماهنگ کند ولی هارد قابلیت این کار را ندارد.

پس در واقع وجود RAM برای بالا بردن سرعت پردازش CPU لازم و ضروری است

برای شناسایی RAM ها سه مشخصه مهم نوع یا نسل، حجم و سرعت (فرکانس) وجود دارد که در ادامه به آنها  می پردازیم.

1- انواع رم (DDR ،DDR2 ،DDR3 ،DDR3L ،DDR4)

DDR مخفف Double Data Rate هستش، در واقع به این معنی است که انتقال اطلاعات دو برابر است.

در گذشته که این تکنولوژی نبود اطلاعات فقط در یک لبه کلاک پالس منتقل می شدند و اسم این تکنولوژی (SDR (Single Data Rate بود.

در حال حاضر رم های DDR3L ،DDR3 ،DDR2 و DDR4 در بازار موجود هستند ولی رم DDR منسوخ شده است.

2- حجم یا مقدار حافظه RAM با واحد گیگابایت است.

3- فرکانس (سرعت) RAM

فرکانس کاری در واقع همان سرعت پردازش اطلاعات هستش،

به عنوان مثال CPU میخواهد دستوری را در سلول های RAM ثبت کند و یا دستوری را بخواند،

این دستورات در طول کلاک پالس های پشت سر هم انجام میشود،

هرچه این کلاک پالس ها با سرعت بیشتری پشت سر هم بیایند، دستورات سریع تر اجرا میشوند.

سرعت RAM را با هرتز بیان می شود (مگا هرتز) که در اصطلاح به باس Bus معروف است.

شناسایی مشخصات RAM

ECC نوعی از حافظه‌های ذخیره داده در سرور است که می‌تواند انواع مختلفی از خرابی داده‌ها را تشخیص داده و رفع کند،

در واقع روشی برای پیدا و اصلاح کردن خطاها در زمان انتقال اطلاعات در انواع DIMM هاست.

در این نوع حافظه‌ها تک‌تک بیت‌ها از خطر دستکاری شدن و تغییر یافتن در امان هستند

و داده‌هایی که از هر کلمه خوانده می‌شود، همیشه با داده‌هایی که در آن کلمه نوشته شده‌اند یکسان هستند،

حتی اگر یکی یا تعدادی از بیت‌های ذخیره‌شده، تغییر حالت داده باشند.

بسیاری از حافظه‌های غیر ECC توانایی تشخیص خطا را ندارند،

هرچند که برخی از انواع حافظه‌های غیر ECC با استفاده از بیت پاریتی توانایی کشف خطا را دارند، اما نمی‌توانند آن را اصلاح کنند.

حافظه های دارای قابلیت ECC به ECC Memory و حافظه های بدون این قابلیت به Non-ECC Memory مشهور هستند.

وقتی ما از  سرور استفاده می کنیم، دیتاها بر روی چیپ های حافظه RAM قرار می گیرد،

داخل این دیتا ها خطاهایی به وجود می آید و ممکن سیستم کرش یا هنک بکند که منجر به ریست شدن سیستم خواهد شد،

ولی تو سرورها به این شکل نیست، یک بار ریست، هزینه بر و سنگین خواهد بود که با نوع حافظه از این کار جلوگیری می شود

ECC RAM ها مکانیزمی داخلشون هستش که می توانند Error ها را شناسایی و رفع کنند،

بخاطر همین فعالیت هایی که انجام می دهد یه مقدار کند تر از NON-ECC هستش

با توجه به پایداری بسیار زیاد سیستم های کنونی معمولاً استفاده از حافظه های Non-ECC به دلیل سرعت بیشتر و قیمت مناسب‌تر توصیه می‌شود،

مگر در موارد خاص مانند محاسبات بسیار دقیق علمی، محاسبات اقتصادی، سرورها و…

CPU شما هم باید توانایی ECC Memory Supported را داشته باشد

یه موضوع دیگری که در RAM ها داریم Un Buffered DIMM و Registered DIMM

Registered DIMM آنهایی هستند که بر روی سرورها استفاده می شوند

Un Buffered DIMM رم هایی هستند که معمولا در PC ها استفاده می شوند

RAM های Unbuffered یا UDIMM، مصرف برق کمی دارند و بر روی سیستم‌هایی که پاور ضعیف دارند مناسب است

البته ظرفیت این نوع RAM ها کم است و از قابلیت ECC پشتیبانی می‌کنند و با عبارت E بر روی RAM ها قابل تشخیص هستند.

RAM های Registered یا RDIMM ظرفیت بالاتری دارند و با عبارت R نمایش داده می شود و از سیستم‎های Address Parity پشتیبانی می‌کند

مقایسه RAM‌ های RDIMM و LRDIMM

در RDIMM ها قطعه‌ای به نام رجیستر وجود دارد که سیگنال‌های کنترلی، آدرس‌دهی و کلاک را دریافت می‌کند.

پس دیگر برای نوشتن داده روی DRAM نیازی به رجیستر کردن نیست و مستقیم بر روی DRAM نوشته می‌شود.

در حافظه‌های Load-Reduced برای رجیسترینگ، از مموری بافر چیپ‌ها استفاده می‌شود

در نتیجه در LRDIMM ها که نوعی حافظه Load-Reduced هستند به جای رجیستر، بافر وجود دارد و داده‌ها ابتدا وارد بافر می‌شوند

و سپس از آن بر روی DRAM نوشته می‌شوند.

در LRDIMM ها علاوه بر سیگنال‌های کنترلی، آدرس‌دهی و کلاک، Data Line ها نیز ذخیره می‌شوند.

در RDIMM سیگنال‌های داده با یک کنترلر هدایت می‌شوند که باعث محدودیت در سرعت و کارایی می‌شود.

LRDIMM ها نه تنها کارایی را بهبود می‌بخشند بلکه مشکلات ناشی از گرما و اتلاف انرژی را نیز کاهش می‌دهند

و در واقع برای افزایش سرعت و ظرفیت طراحی شده‌اند.

سرورهای نسل 8 و 9 پرولیانت از LRDIMM ها پشتیبانی می‌کنند.

سرورهای نسل 9 غیر از آن از تکنولوژی Three Dimension Stacking یا 3DS نیز پشتیبانی می‌کنند.

این حافظه علاوه بر آن که ظرفیت را در یک DIMM افزایش می‌دهد، کارایی BUS را نیز بهبود می‌بخشد و فرکانس بالاتری را ارایه می‌دهد.

با کاهش لود نیز مصرف برق، کمتر می‌شود.

LRDIMM دارای ظرفیت بالایی بوده و در ماژول‌های ١٢٨ گیگابایتی تولید شده است و معمولا برای بیگ‌دیتا استفاده می‌شود.

توان عملیاتی آنها بیشتر از RDIMM هاست ولی Latency  آنها نیز کمی بالاتر است.

در صورت استفاده از این مدل‌ها روی سرورهای DL380 G9 می‌توان از حداکثر ٣ ترابایت و روی سرورهای DL580 G9 از حداکثر 6 ترابایت حافظه بهره‌مند شد.

لازم به ذکر است که LRDIMM ها و RDIMM ها را نمی‌توان روی یک سرور ترکیب کرد.

در ایران روی سرورها بیشتر از رم‌های RDIMM استفاده می‌شود.

ماژول‌های NVDIMM برای سرعت مناسب نیستند بلکه برای مواقعی که قطع جریان برق باعث از رفتن اطلاعات از مموری می‌شود کاربرد دارد.

امکان ترکیب رم‌های RDIMM با NVDIMM وجود دارد اما رم‌های LRDIMM با هیچ نوع حافظه دیگری قابل ترکیب نیست.

RDIMM  دارای یک کنترلر برای هدایت سیگنال‌های داده است که باعث کمتر شدن سرعت آن نسبت به LRDIMM می‌شود.

ویژگی‌هایی مانند Advanced Error Detection و Advanced Fault Resiliency که در سرورهای نسل 8 پرولیانت وجود داشت

در سرورهای نسل 9 که DDR4 دارند نیز وجود دارد.

نکاتی برای استفاده از رم‌ها در سرورها

DIMM ها باید همراه با پردازنده‌های مناسب استفاده شوند.

اگر در سیستم‌هایی که قابلیت پشتیبانی از دو پردازنده را دارند، تنها از یک پردازنده استفاده شود، تنها نیمی از اسلات‌های حافظه قابل استفاده هستند.

برای داشتن حداکثر کارایی، پیشنهاد می‌شود ظرفیت حافظه‌ها را بین پردازنده‌های نصب شده در سرور، به صورت بالانس استفاده کنید.

اگر از دو پردازنده استفاده می‌کتید، DIMM ها را بین دو پردازنده تقسیم کنید.

ترکیب انواع DIMMها (UDIMM ،RDIMM و LRDIMM) پشتیبانی نمی‌شود.

حداکثر سرعت حافظه بستگی به نوع حافظه، پیکربندی حافظه و مدل پردازنده دارد

بررسی تخصصی حافظه‌های دائمی و پایدار (NVDIMM)

حافظه دائمی و پایدار که به منظور دستیابی به پایداری ذخیره‌سازی سنتی در رم‌ها طراحی شده است

و در واقع راهکار ذخیره‌سازی است که با سرعت و طول عمر DRAM کار می‌کند.

این نوع حافظه‌ها، کارایی بسیار بالایی را به همراه قابلیت اطمینان و بهره‌وری فراهم می‌کنند

و اطمینان خاطر را برای مشتریان فراهم می‌کند چرا که در کسب‌ وکارهای امروزی کارایی و سرعت حافظه را با پایداری در ذخیره‌سازی ترکیب کرده است.

این تکنولوژی هیبرید (DIMM (Hybrid DIMM نیز نامیده می‌شود.

انواع Smart Memory عبارتند از:

Registered DIMM (RDIMM) DDR4 با ظرفیت 32 گیگابایت

Load-reduced DIMM (LRDIMM) DDR4 با ظرفیت 32 تا 128 گیگابایت

(Unbuffered with ECC DIMM (UDIMM با ظرفیت 16 گیگابایت

نکته مهم:

به طور کلی UDIMM ها در معماری پرولیانت سرورهای نسل 10 پشتیبانی نمی‌شوند

و تنها در میکرو سرورهای نسل 10 قابل استفاده هستند

و در تعداد معدودی پرولیانت سرور نسل 9 یعنی سرورهای ML10 G9 و ML30 G9 و DL20 G9 پشتیبانی می‌شوند.

DDR4 در بقیه پرولیانت سرورهای نسل 9 و 10، تنها به صورت RDIMM و LRDIMM در دسترس است.

در حالت دو کاناله، پهنای باند دو برابر است.

معمولاً اسلات‌‎های هم‌رنگ روی مادربورد برای فعال کردن حالت Dual Channel کاربرد دارد.

اگر سرعت رم‌ها و ظرفیتشان یکسان نباشد، حالت دو کاناله فعال می‌شود؟

خوشبختانه پیکربندی رم دو کاناله، حالتی به اسم Flex Mode هم دارد که در برخی چیپ‌ست‌ها و مادربوردها، پیاده‌سازی شده است.

در حالت فلکس یا انعطاف‌پذیر، سرعت و اندازه‌ی استیک‌ها متفاوت است.

سرعت پایین‌تر به عنوان سرعت حافظه‌ی رم سریع‌تر انتخاب می‌شود.

مثلاً اگر رم 1333 مگاهرتزی با 1066 مگاهرتزی موازی شود، سرعت آن روی 1066 تنظیم خواهد شد و پیکربندی دو کاناله را می‌توان فعال کرد.

با رم دو کاناله سیستم حداکثر 5 الی 15 درصد سریع‌تر می‌شود

رم سه کاناله

با دو یا چند برابر شدن پهنای باند، اگر مقدار حافظه کافی باشد و در واقع حافظه پر نشده باشد

و همین‌طور تأخیر در دسترسی به داده افزایش پیدا نکرده باشد، سرعت پردازش بیشتر می‌شود.

در زنجیره‌ی پردازش، پهنای باند کش اثر بیشتری نسبت به پهنای باند حافظه‌ی رم و سرعت حافظه‌ی ذخیره‌سازی (مثل SSD و هارددیسک) دارد.

با این وجود اگر پهنای باند کش دو برابر شود، سرعت پردازش دو برابر نمی‌شود!

برای دو برابر شدن سرعت پردازش، هسته‌های پردازنده هم می‌بایست دو برابر سریع شوند و علاوه بر این رم و سایر منابع پردازشی، دو برابر شوند.

اگر پهنای باند دو برابر شود، می‌توان به افزایش 5 تا حداکثر 15 درصدی سرعت پردازش امیدوار بود.

رم DDR3 یا DDR4 معمولی با سرعت 2133 مگاهرتز، پهنای باند 17.64 گیگابایت بر ثانیه‌ای دارد.

اگر به صورت دو کاناله استفاده شود، پهنای باند دو برابر می‌شود.

گاهی روی رم‌ها حداکثر سرعت با فعال کردن پروفایل اورکلاک خودکار (یا XMP) درج می‌شود.

به عنوان مثال رم ای که روی آن عبارت PC3-19200 درج شده، رم DDR3 2400MHz با پهنای باند 19200 مگابایت بر ثانیه است

ولیکن همیشه عبارت PCx-xxxxx روی رم‌ها درج نمی‌شود

حافظه ‌HBM هم از اقسام DDR محسوب می‌شود

فرق ظاهری DDR ،DDR2 ،DDR3 و DDR4

تفاوت اصلی در ظاهر رم های DDR در محل شکاف بین پین هاست.

فاصله بین شکاف در DDR و DDR2 خیلی کم است و تقریبا میتوان گفت به هم نزدیک هستند،

اما فاصله این شکاف در DDR2 و DDR3 و DDR4 زیاد است

و با کمی دقت می توانید به سادگی تفاوت این این ماژولها را تشخیص بدهید.

رمهای DDR3L از نظر ظاهری شبیه به رمهای DDR3  هستند

تفاوت سرعت و انتقال دیتا در DDR ،DDR2 ،DDR3 ،DDR4

RAM به دو قسمت اصلی خانه های حافظه و بافر ورودی/خروجی تقسیم می شود.

این قسمت ها داخل ماژول RAM هستند و یک ارتباط داخلی در حافظه رم است.

انتقال دیتا بین خانه های حافظه و بافر در رم DDR به صورت 2 بیتی هست.

یعنی در هر کلاک پالس، 2 بیت بین خانه های حافظه و بافر جابجا می شود.

این مسئله در رم DDR2 به صورت 4 بیتی است و در رم DDR3 هم به صورت 8 بیتی.

در واقع انتقال دیتا در DDR3 خیلی بیشتر از DDR و DDR2 می باشد.

DDR4 سرعت استاندارد 2133 مگاهرتزی دارد.

رم های PC3L نسل جدیدی از رم DDR3 هستند که دارای ولتاژ پایین تری هستند

ولی از لحاظ ظاهری کاملا شبیه رم های DDR3 بوده با این تفاوت که در مشخصاتش DDR3L یا PC3L نوشته شده است.

2GB حجم رم است.

DDR3 تکنولوژی ساخت رم است.این گزینه ممکن است به صورت PC3  هم نوشته شود.

1600 فرکانس، BUS یا همان سرعت رم است.

CL11 تایمینگ رم است که CL مشخصه تایمینگ است و عدد 11 تعداد کلاک پالس برای پاسخ دهی رم است که هرچه این عدد کمتر باشد بهتر است.

SODIMM به معنی رم لپ‌تاپ است که SO-DIMM نیز گفته می‌شود،

ویژگی اصلی این رمها این است که ابعاد کوچک‌تری دارند ولی از نظر عملکرد و سرعت مشابه رم‌های دسکتاپی هستند.

جهت مشاهده دوره های آنلاین دوره آنلاین (Server+ (Server HP,Dell، بر روی این لینک کلیک نمایید.

جدیدترین اخبار ثبتنام کلاس های انلاین مجموعه فراز نتورک را در صفحات اجتماعی دنبال کنید

نویسنده: مهندس عیسی رشوند