服務器內存基礎知識

早期內存通過存儲器總線和北橋相連，北橋通過前端總線與CPU通信。服務器的內存基礎知識有哪些？這里給大家分享一些關于服務器內存基礎知識，希望對大家能有所幫助。

服務器內存是什么

服務器內存也是內存(RAM)，它與普通PC(個人電腦)機內存在外觀和結構上沒有什么明顯實質性的區別，主要是在內存上引入了一些新的特有的技術，如ECC、ChipKill、熱插拔技術等，具有極高的穩定性和糾錯性能。

服務器內存和普通內存有什么區別?

1、板載的內存顆粒數量不同：

服務器的內存條多了一顆ECC錯誤校驗儲存芯片(儲存芯片數為奇數)，這使得服務器在運轉中更安全穩定。而普通內存條儲存芯片數為偶數。

2、支持技術不同：

服務器的內存條支持ECC錯誤校驗技術，經過錯誤校驗、糾正，無形中也就保證了服務器系統的穩定可靠。

普通內存條檢測到錯誤時，并不能確定錯誤在哪一位，也無法修正錯誤。

3、內存條的容量不同：

服務器的內存條容量通常是以4GB起步，服務器里面也會根據實際情況選擇安裝大容量的內存條。

普通內存條容量通常是以2GB起步，現在的電腦上面4~8GB的內存已經夠用。

4、用途不同：

通常情況下，服務器的內存條只能用于服務器，普通內存條只能用于臺式機，它們之間不能互換，否則將不能正常開機。

5、價格不同：

對于同一品牌、規格、容量的內存條，服務器的內存價格通常會比普通內存價格高很多。

服務器內存主要技術：

(1)ECC

在普通的內存上，常常使用一種技術，即Parity，同位檢查碼(Parity check codes)被廣泛地使用在偵錯碼(error detectioncodes)上，它們增加一個檢查位給每個資料的字元(或字節)，并且能夠偵測到一個字符中所有奇(偶)同位的錯誤，但Parity有一個缺點，當計算機查到某個Byte有錯誤時，并不能確定錯誤在哪一個位，也就無法修正錯誤。基于上述情況，產生了一種新的內存糾錯技術，那就是ECC，ECC本身并不是一種內存型號，也不是一種內存專用技術，它是一種廣泛應用于各種領域的計算機指令中，是一種指令糾錯技術。ECC的英文全稱是“ Error Checking and Correcting”，對應的中文名稱就叫做“錯誤檢查和糾正”，從這個名稱我們就可以看出它的主要功能就是“發現并糾正錯誤”，它比奇偶校正技術更先進的方面主要在于它不僅能發現錯誤，而且能糾正這些錯誤，這些錯誤糾正之后計算機才能正確執行下面的任務，確保服務器的正常運行。之所以說它并不是一種內存型號，那是因為并不是一種影響內存結構和存儲速度的技術，它可以應用到不同的內存類型之中，就象前講到的“奇偶校正”內存，它也不是一種內存，最開始應用這種技術的是EDO內存，現在的SD也有應用，而ECC內存主要是從SD內存開始得到廣泛應用，而新的DDR、RDRAM也有相應的應用，目前主流的ECC內存其實是一種SD內存。

(2)Chipkill

Chipkill技術是IBM公司為了解決目前服務器內存中ECC技術的不足而開發的，是一種新的ECC內存保護標準。我們知道ECC內存只能同時檢測和糾正單一比特錯誤，但如果同時檢測出兩個以上比特的數據有錯誤，則一般無能為力。目前ECC技術之所以在服務器內存中廣泛采用，一則是因為在這以前其它新的內存技術還不成熟，再則在目前的服務器中系統速度還是很高，在這種頻率上一般來說同時出現多比特錯誤的現象很少發生，正因為這樣才使得ECC技術得到了充分地認可和應用，使得ECC內存技術成為幾乎所有服務器上的內存標準。

但隨著基于Intel處理器架構的服務器的CPU性能在以幾何級的倍數提高，而硬盤驅動器的性能同期只提高了少數的倍數，因此為了獲得足夠的性能，服務器需要大量的內存來臨時保存CPU上需要讀取的數據，這樣大的數據訪問量就導致單一內存芯片上每次訪問時通常要提供4(32位)或8(64位)比特以上的數據，一次性讀取這么多數據，出現多位數據錯誤的可能性會大大地提高，而ECC又不能糾正雙比特以上的錯誤，這樣就很可能造成全部比特數據的丟失，系統就很快崩潰了。IBM的Chipkill技術是利用內存的子結構方法來解決這一難題。內存子系統的設計原理是這樣的，單一芯片，無論數據寬度是多少，只對于一個給定的ECC識別碼，它的影響最多為一比特。舉個例子來說明的就是，如果使用4比特寬的DRAM，4比特中的每一位的奇偶性將分別組成不同的ECC識別碼，這個ECC識別碼是用單獨一個數據位來保存的，也就是說保存在不同的內存空間地址。因此，即使整個內存芯片出了故障，每個ECC識別碼也將最多出現一比特壞數據，而這種情況完全可以通過ECC邏輯修復，從而保證內存子系統的容錯性，保證了服務器在出現故障時，有強大的自我恢復能力。采用這種內存技術的內存可以同時檢查并修復4個錯誤數據位，服務器的可靠性和穩定得到了更加充分的保障。

(3)Register

Register即寄存器或目錄寄存器，在內存上的作用我們可以把它理解成書的目錄，有了它，當內存接到讀寫指令時，會先檢索此目錄，然后再進行讀寫操作，這將大大提高服務器內存工作效率。帶有Register的內存一定帶Buffer(緩沖)，并且目前能見到的Register內存也都具有ECC功能，其主要應用在中高端服務器及圖形工作站上，如IBM Netfinity 5000。

(4)FB-DIMM

FB-DIMM(Fully Buffered-DIMM，全緩沖內存模組)是Intel在DDR2、DDR3的基礎上發展出來的一種新型內存模組與互聯架構，既可以搭配現在的DDR2內存芯片，也可以搭配未來的DDR3內存芯片。FB-DIMM可以極大地提升系統內存帶寬并且極大地增加內存最大容量。

FB-DIMM技術是Intel為了解決內存性能對系統整體性能的制約而發展出來的，在現有技術基礎上實現了跨越式的性能提升，同時成本也相對低廉。在整個計算機系統中，內存可謂是決定整機性能的關鍵因素，光有快的CPU，沒有好的內存系統與之配合，CPU性能再優秀也無從發揮。這種情況是由計算機原理所決定的，CPU在運算時所需要的數據都是從內存中獲取，如果內存系統無法及時給CPU供應數據，CPU不得不長時間處在一種等待狀態，硬件資源閑置，性能自然無從發揮。對于普通的個人電腦來說，由于是單處理器系統，目前的內存帶寬已經能滿足其性能需求;而對于多路的服務器來說，由于是多處理器系統，其對內存帶寬和內存容量是極度渴求的，傳統的內存技術已經無法滿足其需求了。這是因為目前的普通DIMM采用的是一種“短線連接”(Stub-bus)的拓撲結構，這種結構中，每個芯片與內存控制器的數據總線都有一個短小的線路相連，這樣會造成電阻抗的不繼續性，從而影響信號的穩定與完整，頻率越高或芯片數據越多，影響也就越大。雖然Rambus公司所推出的的XDR內存等新型內存技術具有極高的性能，但是卻存在著成本太高的問題，從而使其得不到普及。而FB-DIMM技術的出現就較好的解決了這個問題，既能提供更大的內存容量和較理想的內存帶寬，也能保持相對低廉的成本。FB-DIMM與XDR相比較，雖然性能不及全新架構的XDR，但成本卻比XDR要低廉得多。

與現有的普通DDR2內存相比，FB-DIMM技術具有極大的優勢:在內存頻率相同的情況下目前能提供四倍于普通內存的帶寬，并且能支持的最大內存容量也達到了普通內存的24倍，系統最大能支持192GB內存。FB-DIMM最大的特點就是采用已有的DDR2內存芯片(以后還將采用DDR3內存芯片)，但它借助內存PCB上的一個緩沖芯片AMB(Advanced Memory Buffer，高級內存緩沖)將并行數據轉換為串行數據流，并經由類似PCI Express的點對點高速串行總線將數據傳輸給處理器。

與普通的DIMM模塊技術相比，FB-DIMM與內存控制器之間的數據與命令傳輸不再是傳統設計的并行線路，而采用了類似于PCI-Express的串行接口多路并聯的設計，以串行的方式進行數據傳輸。在這種新型架構中，每個DIMM上的緩沖區是互相串聯的，之間是點對點的連接方式，數據會在經過第一個緩沖區后傳向下一個緩沖區，這樣，第一個緩沖區和內存控制器之間的連接阻抗就能始終保持穩定，從而有助于容量與頻率的提升。

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