همه چیز درباره رم سرور

رم سرور

 

 رم سرور

نوعي از حافظه كامپيوتر مي باشد كه بصورت رندم در دسترس مي باشد، هر بايت از حافظه مي تواند در دسترس كامل باشد بدون استفاده از بايتهاي قديمي.  RAM يكي از معمول­ترين (رايج­ترين) نوع حافظه ها در كامپيوتر و نيز بقيه Device مانند مي باشد.

انواع RAM

دو نوع RAM وجود دارد:

DRAM (Dynamic Random Access Memory)

SRAM (Static Random Access Memory)

 

اين دو نوع از RAM از لحاظ تكنولوژي كه براي نگهداري اطلاعات استفاده مي كنند متفاوت هستند كه نوع DRAM رايجتر مي باشد. از لحاظ سرعت SRAM ها داراي سرعت بالاتري مي باشند بخاطر اينكه حافظه­ هاي DRAM نياز دارند تا در هر ثانيه هزاران بار Refresh بشوند در حاليكه حافظه­ هاي SRAM نيازي به Refresh ندارند و اين هم دليل اصلي آن است كه حافظه ­هاي SRAM سريعتر از حافظه­ هاي DRAM هستند. DRAM زمان دسترسي در حدود 60 نانو ثانيه را پشتيباني مي كند و اين در حالي است كه SRAM زمان دسترسي پايين تر از 10 نانو ثانيه را پشتيباني مي كند. اگرچه SRAM ها سرعت بسيار بالاتري دارند ولي به مانند  DRAM رايجتر نيستند چون قيمت بالاتري دارند.

هر دونوع RAM ها از نوع حافظه­هاي موقت مي باشند يعني با Power off‌ شده دستگاه كليه محتويات خود را از دست مي دهند.

Buffered & Unbuffered

RAM ها از نظر مدل ارتباطي به دو دسته تقسيم مي شوند:

Unbuffered Memory (unregistered memory)

Buffered Memory (registered memory)

 

Unbuffered memory به RAM هايي اطلاق مي شود كه هيچگونه ثبات سخت افزاري (Register) بين كنترلر رم memory و chip هاي RAM وجود ندارد. مفهوم buffered memory و registered memory نقطه مقابل RAM هاي unregistered قرار دارد.

RAM هاي Registeredبسيار stable تر هستند و به اندازه يك سيكل clock كندتر از RAMهاي unregistered هستند. شايان ذكر است كه RAM هاي registered بسيار گرانتر از RAM هاي unregistered  هستند. RAM هاي registered معمولا بر روي serverها و workstationها استفاده مي شوند و نيز PC هاي معمولي از نوع RAM هاي unbuffered استفاده مي كنند. برخي از سخت افزرهاي enterprise مانند سرور نيازمند RAM هاي registered مي باشند اين RAM ها در گذشته  buffered ناميده مي شدند و نيز RAM هاي unregistered نيز با نام unbuffered عرضه مي شوند. واژه­ ي registered در بين مردم با گذشت زمان جايگزين واژه buffered شد ولي واژه unbuffered  هنوز بين مردم استفاده مي شود.

قابليت ECC

RAMهاي Registered (Buffered) داراي قابليت ECC هستند.

واژه ECC مخفف (Error Checking & Correcting) و (Error Correction Code) مي باشد. اين نوع RAM ها اصولا يك سيكل Clock‌ كندتر از رم هاي unregistered هستند. RAM هاي unregistered در انواع ECC و NONECC توليد مي شوند. با آنكه قابليت ECC مي تواند باعث كاهش­هاي جزيي در Performce آن مي شود ولي مي تواند جلوي بسياري از error هاي آن در زمان run نرم ­افزارهاي سنگين خواهد شد و دقيقاً به خاطراين است كه در سرورها و workstation ها از اين نوع قابليت استفاده مي كنيم بخاطر اينكه uptime , reliability خيلي مهمتر از افزايش performance مي باشد. بر روي دستگاه­هاي desktop، دستگاه­هاي Gaming و نيز بر روي سيستم­هاي قوي خانگي از نوع رم هاي non-ECC استفاده مي شود بخاطر اينكه اينجا اولويت اصلي روي سرعت بالا مي باشد و نه Stability.

Multichanneling

از لحاظ الكترونيكي و سخت­ افزاري كامپيوتر، معماري Multi-Channel مربوط به RAM يك نوعي از تكنولوژي مي باشد كه سرعت انتقال اطلاعات بين DRAM (رم دستگاه) و chipset روي memory controller را از طريق اضافه كردن channel هاي ارتباطي بين آنها افزايش مي دهد. از لحاظ تئوريكي ضريب نرخ انتقال داده به ازاي تعداد channel موجود افزايش پيدا مي كند. RAM هاي Dual-Channel با بكارگيري در channel سرعت انتقال داده را تا دو برابر افزايش مي دهند.

اين تكنولوژي براي اولين بار در دهه 1960 در شركت IBM و بر روي دستگاه­هاي system/360 و CDC6600 استفاده شد. Chipset هاي مدرن جديد مانند   intel i7-9x و انواع chipset هاي Xeon و RAM‌هاي triple-channel‌ را ساپورت مي كنند.

در march 2010 شركت AMD‌سوكت  G34 و cpu هاي سري Magny-cours opteron 6100 را عرضه كرد كه مي توانستند تكنولوژي Quad-Channel را ساپورت كنند. در سال 2006 ميلادي شركت Intel، chipsetهايي را عرضه كرد كه مي توانستند تكنولوژي Quad-Channel رم را در سري LGA771‌ خود و بعدها در سال 2011 در سري LGA2011 خود ساپورت كنند.

از محاظ تاريخچه chipsetهاي microcomputer ها حتي با تعداد channel بيشتري طراحي شدند براي مثال chipset مربوط به دستگاه Alpha station 600 كه در سال 1995 طراحي شده است. تكنولوژي eight-channel رم را ساپورت مي كند ولي Backplanc دستگاه انجام عمليات سيستمي را به 4 عدد از channel ها محدود كرده است.

معماري Dual-Channel

Memory controller هايي كه Dual- Channel  را ساپورت مي كنند در ساختار يك سيستم از channelهاي 64 بيتي استفاده مي كنند. مفهوم Dual-Channel نبايد با مفهوم Dauble Data Rate (DDR) كه در آن تبادل داده در هر clock رم (DRAM) دوبار انجام شود اشتباه گرفته شود.اين دو تكنولوژي كاملا مستقل از يكديگر هستند و بسياري از مادربردها از هر دوي اينها استفاده مي كنند. براي مثال ما از RAM هاي Dual Channel DDR در بسياري از PC ها استفاده مي كنيم.

كاربرد

معماري Dual-Channel رم نياز به مادربردي دارد كه اين تكنولوژي را ساپورت كند و RAM هايي كه مي توانند DDR3 و DDR2 و DDR باشند. ماژولهاي RAM  اصولا روي Bankهاي Matehed نصب مي شوند كه معمولا با رنگهايي روي مادربرد كدگذاري شده­اند.

همانطور كه در قبل اشاره شد اين channelهاي مستقل به memory controller‌ اين امكان را مي دهد تا بتواند بصورت مستقل به هر channel دسترسي داشته باشند و باعث افزايش throughput پهناي باند شود. در نصب RAMها بر روي مادربرد نياز نيست كه ماژولهاي يكسان استفاده كنيم حتي در مادربردهايي مه اين قابليت را ساپورت مي كنند ولي پيشنهاد مي شود تا از ماژولهاي يكسان استفاده كنيم حتي در مادربردهايي كه اين قابليت را ساپورت مي كنند ولي پيشنهاد مي شود تا از ماژولهاي يكسان استفاده شود تا قابليت Dual-Channel بهترين كاركرد را داشته باشد.

نكته مهم: در معماري Dual-Channel رم ما از هر دو نوع RAM هاي single-sided و dual-sided استفاده مي كنيم ولي سرعت و stability آنها كاملا به memory controller وابسته است. اگر مادر برد داراي دو جفت اسلات هاي DIMM با رنگهاي متفاوت باشد رنگ آنها معرف اين است كه در كدام Bank از RAM قرار دارند. RAM هايي كه براي دستگاه انتخاب مي كنيم بهتر است همگون باشند يعني از لحاظ سرعت و اندازه يكي باشند. اسلات هاي رم Dual-Channel معمولا روي مادربرد با رنگهاي نارنجي و زرد مشخص مي شوند كه در هر channel يك اسلات زرد و يك اسلات نارنجي وجود دارد. براي استفاده از بهترين عملكرد اسلات هاي Dual-Channel معمولا از رم هاي مشابه روي اسلات هاي يك رنگ استفاده مي كنيم. ما مي توانيم از RAM هايي با سرعت هاي متفاوت بر روي يك دستگاه استفاده كنيم اگرچه MB كل مجموعه را با سرعت رمي سينك خواهد كرد كه پايين ترين سرعت را دارد. شايان ذكر است كه بسياري از مادربردهاي دنيا با سازگاري RAM هايي با مدل و يا برندهاي متفاوت مشكل دارند. جهت گريز از چنين مشكلاتي همواره پيشنهاد مي شود RAMهاي جفت يكسان استفاده شود تا از بروز مشكلات احتمالي مربوط به سازگاري RAM جلوگيري كند و دقيقا بخاطر اين است كه بسياري از توليد كنندگان RAM، RAMهاي Pair-Matched را به صورت kit عرضه مي كنند و نيز توليد كنندگان مادر برد آن را طوري طراحي مي كنند تا ramهاي جفت يكسان قابل نصب باشند.

شرايط جفت يكسان Matched

• داراي ظرفيت يكسان باشند براي مثال 2GB
• سرعت يكساني داشته باشند براي مثال PC5300 (در غير اين صورت سرعت پايين براي مجموعه انتخاب خواهد شد)
• تعداد chipset ها و تعداد side ها ( براي مثال رم يك طرف chip با 4 عدد chipset)

معماري Dual-Channel‌ تكنولوژي است كه از طريق سازنده مادربرد روي مادر برد توليد مي شودو به ماژولهاي RAM ارتباطي ندارد. از لحاظ تئوري هر گونه ماژول رم جفت مي تواند روي single-channel و dual-channel استفاده شود و مادربرد اين تكنولوژي را ساپورت مي كند.

معماري triple-channel

معماري DDR3 triple-channel بر روي cpu هاي سري Intel core i7-900 استفاده مي شود بايد به اين نكته اشاره كنيم كه cpu هاي Intel core i7-800 فقط تا Dual-Channel را ساپورت مي كنند.

پلتفرم LGA1366 معماري DDR3 triple-channel را با سرعت Clock هاي 1333MHz و يا 1600MHz و يا سرعت بالاتر روي مادر بردهاي حرفه­اي ساپورت مي كند. در cpuهاي Socket AM3‌ شركت AMD از تكنولوژي DDR3 triple-channel استفاده نمي كند بلكه از تكنولوژي DDR3 Dual-Channel استفاده مي كند.

داستان در بعضي از سري cpuهاي شركت Intel مانند cpuهاي core i3 ،core i5 و core i7-800 كه از پلتفرم 1156 استفادهد مي كنند نيز مشابه مي باشد. مطابق با ادعاي شركت اينتل cpuهاي core i7-800 اين شركت با رم هايDDR3  نرخ انتقال داده­اي برابر  25.6 GB/S را ارائه خواهد داد صورتي كه در حالت triple كار بكنند. زماني كه ما RAM ها را در حالت triple-channel استفاده مي كنيم زمان تأخير حافظه بخاطر interlearing  (جا دادن ديتاها در فضاهاي خالي بين اطلاعات) كاهش پيدا مي كند. كه به اين معناست كه به جاي پر كردن كامل يك ماژول قبل از دسترسي به ماژول بعدي هر ماژول به ترتيب براي بيتهاي كوچكتري از ديتا در دسترس خواهد بود اين معماري تنها زماني مي تواند مورد استفاده قرار گيرد كه سه رم و يا هر سه مجموعه ­اي از RAM كه داراي ظرفيت و سرعت يكساني باشند در روي اسلات­هاي 3-channel قرار گيرند. زمانيكه ما در دستگاه 3-channelا ز دو ماژول رم استفاده مي كنيم دستگاه در حالت Dual-channel كار خواهد كرد.

ديتا ها در يك الگوي متناوب در بين ماژولهاي RAM پخش مي شوند و سرعت پهناي باند در حالت triple سه برابر حالت معمولي مي باشد و همچنين يك ماژول هيچگاه كامل پر نمي شود بلكه بين همه ماژولها پخش مي شود.

Cpu هايي كه ساپورت مي كنند:

• Intel core i7
• Intel core i7-9xx Bloom field , Gulf town
• Intel core i7-9x0x Gulf town
• Intel Xeon:
• Intel Xeon E55xx  Nehalem-EP

E56xx  Westmere-EP