Что такое серверная оперативная память и чем она отличается от обычной
В этой статье мы разберемся, что такое серверная оперативная память. Узнаем, чем память для сервера отличается от обычной и что такое поддержка ECC. Поймем, можно ли вставить планку серверной памяти в обычный компьютер и запустить его.
В серверах и рабочих станциях используется не совсем обычная оперативная память.
Основные ее отличия — это поддержка специфических технологий, таких как контроль четности и ECC (коррекция ошибок).
Серверная оперативная память не обладает выдающимися скоростными характеристиками. Для нее намного важнее стабильность и безотказность в работе. Применяется в тех областях, где критически важна бесперебойная работа. Например, финансы и облачные вычисления.
Рассмотрим подробнее технологии, которые применяют в серверной памяти ⇓
- Error-Correcting Code (ECC) или память с коррекцией ошибок;
- Регистр между микросхемами модуля и контроллером памяти. Так называемая регистровая оперативка.
Буферизованная и небуферизованная память
Есть два основных типа оперативной памяти ОЗУ – буферизованная (buffered) и небуферизованная (unbuffered). В буферизованной памяти есть т.н. уровень повышения мощности обработки (processing power), который ускоряет процессы записи и считывания. В такой памяти модули памяти – 4-битовые, в отличие от 8-16 битовых в небуферизованной памяти.
Основное отличие буферизованной памяти – наличие чипа буфера, который обрабатывает информацию, получаемую от процессора (CPU). Буферный чип затем посылает эту информацию в другие чипы модуля ОЗУ. Такая буферизация позволяет централизовать посылку информации из CPU в чипы ОЗУ. Например, популярный модуль ОЗУ PC3-10600 имеет 18 микросхем памяти, поэтому буферизация для взаимодействия с CPU значительно упрощает работу последнего.
При использовании небуферизованной памяти, CPU будет коммуницировать непосредственно с каждым банком памяти, таким образом, CPU будет посылать информацию на каждый чип на каждом модуле ОЗУ. Хотя при этом система получается немного более расширяемой и гибкой, однако, при этом значительно возрастает потребляемая процессором мощность, и это осложняет выполнение других задач.
В серверах используются, в основном, буферизованные ОЗУ.
Различные типы буферизованной памяти
Регистровая память (Registered Memory, RDIMM, DIMM – Dual In-line Memory Module) – имеет дополнительный чип, который выполняет промежуточные операции между CPU и чипами модулей ОЗУ. Он уменьшает количество сигналов, передаваемых между ОЗУ и CPU. Регистровая память RDIMM, в отличие от небуферизованной UDIMM (Inbuffered DIMM), снижает электрическую нагрузку на компоненты системы, однако, немного снижает производительность. Однако, при этом система может иметь более широкое адресное пространство, чем в небуферизованной памяти. Почти все типы регистровой памяти поддерживают код коррекцию ошибок ECC. Регистровую и небуферизованную память нельзя совмещать в одной системе, даже если она поддерживает оба типа.
Полностью буферизованная память (Fully Buffered Memory, FBDIMM) – это более старая версия регистровой памяти. В DDR3 такая память не используется. Полностью буферизованная память DDR2 и небуферизованная память DDR2 имели различные типоразмеры, чтобы не спутать их при установке.
Память со сниженной нагрузкой (Load Reduced Memory, LRDIMM) – более новая версия буферизованной памяти, где используется чип буфера, ещё более снижающий электрическую нагрузку. При этом снижаются или даже полностью устраняются проблемы с рангами памяти (о чем ниже), что позволяет использовать модули памяти высокой ёмкости без снижения производительности системы (или по крайней мере, снизить этот эффект). Кроме того, LRDIMM даёт возможность не стараться обязательно заполнить все гнёзда на системной плате модулями памяти. Однако, LRDIMM, также как UDIMM и RDIMM, не может сочетаться с другими стандартами в одной системе.
Ранги памяти
Ранг – это число 64-битных областей памяти. Модули памяти могут быть одно-, двух-, четырёх- и восьми-ранговые. Большого влияния на обычные компьютеры это разделение не имеет, однако, для регистровой памяти в серверах они приводят к некоторым ограничениям.
Рис. 3. Виды модулей памяти.
Модули с высшими рангами могут иметь ограничения на то, сколько модулей может быть установлено. Например, если в системе – шесть гнёзд для модулей DIMM, то для 4-ранговых модулей можно занимать только 4 гнезда. Можно ли занимать остальные два гнезда, например, 2- или 1-ранговыми модулями DIMM – зависит от параметров системы. Иногда так делать можно, но следует использовать только определённые гнезда для таких целей. Использование модулей высоких рангов иногда приводит к снижению производительности системы. Таким образом, использование того или иного ранга модулей – часто бывает вопросом компромисса между объёмом ОЗУ и производительностью системы. С одной стороны – чем выше ёмкость ОЗУ, тем выше производительность, с другой стороны, чем выше ранг (и, следовательно, больше объём ОЗУ) тем производительность может быть ниже.
Косите фраги на рабочей станции с хакнутыми драйверами NVIDIA
Если с использованием серверного процессора можно играть скорее вопреки, чем благодаря установленному железу, то графика, которую должно использовать для видеомоделирования или проектирования, исторически была крутой в игровых дисциплинах. В противостоянии AMD и NVIDIA даже сценарии «нецелевого использования» видеоускорителей всегда были разными: «красные» геймерские видеокарты ещё недавно были нарасхват у майнеров, а NVIDIA Quadro, так уж исторически, уговаривали переквалифицироваться в игровую видеокарту.
Профессиональные видеокарты NVIDIA Quadro значительно производительнее своих игровых сородичей
Причём Quadro для этих целей вполне подходит — дело в том, что игровые GeForce чаще всего представляют собой профессиональную видеокарту с частично отключенными конвейерами графического процессора (от маркетинговых соображений до отбраковки чипа) по более доступной цене. Например, новая профессиональная видеокарта Quadro P6000 содержит наиболее «полную» версию графического чипа GP102 и по этой причине обходит в производительности крутую геймерскую GeForce 1080 почти на 20%, да и могучий Titan X на базе всё той же архитектуры Pascal неизменно оставляет позади.
А вообще, среди поклонников видеокарт NVIDIA уже давно образовался фирменный спорт — приблизить с помощью аппаратной модификации GeForce к Quadro (например, GTX 680 в аналог Quadro K5000 по производительности), а любители игр, напротив, скрещивают ежа с ужом, «ковыряют» драйверы и заставляют профессиональные видеокарты работать быстрее в пострелушках/покатушках/бродилках. «Играть как задумано» такая деятельность не позволяет, но настырности энтузиастов можно только позавидовать.
В мобильных рабочих станцией почти у каждой видеокарты NVIDIA Quadro наблюдается забавная закономерность: всякий мобильный видеоускоритель NVIDIA Quadro равен игровой [1] GeForce классом ниже в геймерских задачах и на пару уровней более крутой игровой [1 + 2] GeForce в дисциплинах CAD.
Производительность мобильных NVIDIA Quadro в сравнении с аналогами GeForce (источник: msi.com)
Например, Quadro M2000M в играх показывает себя на уровне GeForce GTX 960M, но как только дело доходит до моделирования, «подпрыгивает» в результатах до GeForce GTX 980M. Примерно такое же соотношение справедливо и в случае с другими моделями Квадро: M5000M соревнуется с GTX 980M в играх, а M1000M соперничает с 950M в играх.
NVIDIA Quadro M6000 в сравнении с самыми быстрыми игровыми видеокартами
(источник: techgage.com
Принцип работы оперативной памяти
Оперативная память для домашнего компьютера
Для корректного функционирования компьютеру нужен быстрый буфер, в котором находятся данные, которые временно используются Вашим компьютером (какие-то программы, разные документы и т.п.). Таким образом, оперативная память и является таким буфером, поскольку скорость передачи данных гораздо быстрее чем с жесткого диска. Но из-за этого она энергозависима и не может сохранять данные после прекращения подачи электричества.
Поскольку для корректной связи процессора и всех его компонентов и нужен такой быстрый буфер, функционирование компьютера без него невозможно.
Поэтому оперативная память очень важна для корректной работы ПК, а так же увеличения его быстродействия.
Серверная оперативная память
Для стабильной работы серверов оперативная память должна держать огромные нагрузки и быть отказоустойчивой. Поэтому да, она априори надёжней и производительней чем память для домашнего компьютера.
Но она специализируется на узком диапазоне задач, в котором она стабильно трудится с высокой производительностью. В связи с чем требования к компонентам оперативной памяти (особенно к встроенным) очень различаются.
Поэтому она подойдёт не к каждому компьютеру.
В серверной оперативке используется регистровая память (её чипы находятся на планке) контролирует качество этого буфера. Расположение на планках обусловлено расположением контроллеров для оперативки на матплатах. Наибольшей загрузке (током) подвержен чип контроллера, когда единомоментно требуется справиться с записью, чтением и т.д. В регистровой памяти как раз и расположен чип (буферный) который контролирует какие-либо изменения в ёмкости.
Данная особенность делает серверную оперативку отказоустойчивой. Так же это даёт защиту от различных сбоев, давая большую надёжность этого элемента.
Так же есть нюансы в программной части сервера. Например ECC (Корректировка Ошибочного Кода), это специальная функциональная часть, которая автоматом проводит поиск и исправление ошибок в данных в реальном времени.
Схожесть двух видов оперативной памяти
Оперативная память для домашнего ПК и для сервера, по сути, решает одинаковые задачи, такие как: хранение каких-либо данных (временное), обмен данными между компонентами ПК, и от неё зависит с какой скоростью компьютер решает разные задачи. Только решается это чуть разными путями и чуть разными уловками (такими как буферный чип в серверной памяти)
Чем отличается серверная оперативная память?
Серверная оперативная память отличается от обычной по следующим пунктам:
- Серверная оперативка может работать далеко не со всеми материнскими платами.
- Скорость работы серверной памяти ниже чем у обычной.
- Домашний ПК и сервер решают ежедневно разные задачи.
- Регистровый чип памяти способен корректировать ошибки, в связи с чем она более стабильна.
- Стоимость – новая оперативная память для ПК будет стоить дешевле нежели свои собратья для серверов. Но можно найти много Б/У надёжной серверной памяти на АлиЭкспресс.
Заключение
Если рассматривать кастомные сборки, то установка более «продвинутых» планок ОЗУ на обычный ПК вполне возможна, однако требует тщательного анализа имеющихся возможностей устройства. Как уже было упомянуто выше, многие администраторы не разделяют планки ОЗУ на «серверные» и «обычные», объясняя это тем, что любой компонент подбирается исходя из потребностей и необходимых функций. Однако факт остается фактом: любое «железо» для серверов обладает особенностями, наиболее актуальными для конкретных задач, нужд и решений. То же касается и комплектующих для персональных компьютеров. Поэтому необдуманно ставить серверные модули в обычный компьютер и наоборот лучше не стоит, каким бы замечательным ни казалось такое решение.
Если у вас еще остались вопросы по особенностям и характеристикам памяти для серверов, вы всегда можете задать их нашим специалистам. Закажите консультацию, и мы предоставим вам всю требуемую информацию.
Обычная оперативная память
Для работы ПО на персональных компьютерах нужна область, где будут временно храниться данные. Это и есть обычная память. Физически она содержится в микросхемах, подключенных к системной плате. Оперативка выступает буфером, где временно хранятся программы, открытые на компьютере, скопированные данные из разных документов и т.д. Если внезапно будет прекращена подача электроэнергии и компьютер принудительно выключится, все данные, которые хранились в буфере – исчезнут. Это не постоянное хранилище информации, как, например, жесткий диск. В последнем случае подключение компьютера к сети нужно, чтобы извлечь из жесткого диска информацию или добавить туда на постоянное хранение. Без оперативной памяти невозможно работать на компьютере, так как не удастся запускать программы и приложения, переносить данные из одного документа в другой.
Процессор и внешние устройства компьютера передают информацию благодаря оперативной памяти, соответственно, работа всех этих устройств и оперативки взаимосвязана между собой. Между обычной памятью и процессором происходит основной информационный обмен. Вполне справедливо считают, что оперативка – это самое быстродействующее устройство, после процессора конечно. Чтобы компьютер работал «шустрей» и пользователям было комфортно, стоит подбирать обычную память, ориентируясь не только на объем, но и на рабочие характеристики, особенно на тип памяти и частоту работы. Данные параметры обязательно должны быть совместимы с материнкой и процессором. Удачный выбор – обзавестись обычной памятью с низким энергопотреблением.
Елена Кривошиенко
руководитель отдела продаж модулей памяти и флэш-продукции компании «Киев-ТЕК»
По нашим данным, объем украинского сегмента серверной памяти составляет 10-13% рынка памяти в целом, что в финансовом выражении равняется примерно 5-7 млн долл. в год.
За прошедшие месяцы 2006 г. структура продаж серверных модулей несколько изменилась. DDR и DDR2 продаются приблизительно в одинаковых объемах, причем в последнее время достаточно много модулей DDR заказывается для модернизации серверов. Что касается FB-DIMM, то сегодня их доля в общей структуре продаж — не более 2%.
В количественном выражении рынок серверной памяти, по нашим прогнозам, будет увеличиваться. Можно предположить, что в ближайшие полгода структура сбыта сместится в сторону DDR2. Относительно модулей FB-DIMM, полагаю, что их доля станет понемногу возрастать, хотя в ближайшие шесть месяцев вряд ли существенно. Решения с использованием данного типа памяти пока все еще очень дорогие — прежде всего из-за стоимости процессоров.
Можно ли использовать обычную оперативную память в серверах и наоборот
Многие пользователи, видя, какая отказоустойчивость у серверных планок ОЗУ, желают установить такую оперативную память себе на игровой «борт». Это ошибочное представление загоняет геймеров в тупик, поэтому далее будет приведено несколько аргументов, опровергающих слухи, что серверная оперативная память может существовать в игровом компьютере.
Несмотря на всю свою мощь и надежность, серверное ОЗУ обладает совершенно другими параметрами для работы с цифрами и вычислениями.
Не зря на серверной материнской плате устанавливается по два, а то и четыре процессора, так как передача данных требует от процессора дополнительных тактов для работы. Также, при обмене данными, оперативная память задействует протоколы ECC, что значительно замедляет работу ОЗУ.
