رم سرور چیست و چه تفاوتی با رم دسکتاپ دارد؟

انواع سرور، لپ تاپ، PC و حتی گوشی‌های هوشمند برای انتقال داده از هارد به CPU از حافظه RAM (حافظه‌ای با دسترسی تصادفی) استفاده می‌کنند. انتخاب رم مناسب برای سیستم تاثیر بالایی در افزایش کارایی و قابلیت اطمینان آن دارد.

در این مطلب قصد داریم در مورد انواع رم و ویژگی‌های آنها صحبت کنیم.

رم سرور چیست؟

نوع خاصی از حافظه موقتی با دسترسی تصادفی است که وظیفه انتقال داده‌ها از هارد به پردازنده مرکزی را برای پردازش برعهده دارد. اگر اطلاعاتی برای انتقال به پردازنده، روی RAM ذخیره شود و در همین لحظه سرور خاموش شود اطلاعات از روی RAM پاک می‌شوند که به همین خاطر به آن حافظه موقتی یا فرار گفته می‌شود.

 

رم حافظه‌ای موقتی و فرار است که بین پردازنده و هارد قرارمی‌گیرد

تفاوت رم سرور با رم دسکتاپ چیست؟

در هنگام خرید سرور باید RAM مناسبی تهیه کنید زیرا این حافظه می‌تواند سیستم را به بالاترین سطح کارایی و قابلیت اطمینان رسانده و با کاهش انرژی مصرفی پاور و کولینگ، موجب افزایش نرخ بازگشت سرمایه ROI در IT شود. انتخاب رم با سرعت و ظرفیت بالا، سرعت پاسخگویی و بررسی درخواست‌ها را افزایش داده و فرآیندهای سنگینی مانند مدیریت ماشین‌های مجازی مبتنی بر حافظه را بدون تاخیر انجام می‌دهد.

از غیر اصولی‌ترین کارهایی که هنگام خرید سرور در مواردی انجام می‌شود، نصب رم مخصوص کامپیوتر روی سرور است. رم این دو دستگاه از نظر پایداری و قابلیت اطمینان و همچنین ویژگی‌های فنی با هم تفاوت‌هایی دارند. رم سرور دارای ویژگی تشخیص خطا ECC است ولی رم کامپیوتر این ویژگی را ندارد، رم سرور به دلیل ویژگی ECC سرعت کمتری نسبت به رم کامیپوتر دارد. ولتاژ کاری رم سرور پایین‌تر از رم کامپیوتر است و همین سبب کاهش مصرف انرژی رم سرور خواهد شد.

خرید سرور اچ پی در نتسا با گارانتی معتبر

حافظه ECC چیست؟

ECC مخفف Error Checking and Correction است، نوع خاصی از RAM که قابلیت تست و تصحیح خطا دارد.

حافظه ECC جریان داده‌های ورودی و خروجی را کنترل می‌کند که همین باعث می‌شود پردازنده در زمان پردازش داده‌ها به حافظه موقت مراجعه نکند و تنها از حافظه اصلی برای این‌کار استفاده کند. اگر حافظه سرور مبتنی بر ECC باشد و در هنگام انتقال داده‌ها به هر دلیلی سیگنال‌ها از بین بروند و خطایی رخ دهد، فرآیند شناسایی به نحوی انجام می‌شود که فقط اطلاعات از دست رفته مجدد ارسال شوند و نیازی به بارگذاری مجدد کل داده‌ها نباشد که این ویژگی تاثیر بالایی در افزایش سرعت سیستم دارد.

حافظه مبتنی بر ECC می‌تواند بیت اطلاعات مفقود شده را شناسایی و آن را برای بلوک حافظه ارسال کند تا فضای ذخیره سازی پایدارتری داشته باشد. ECC بدون نیاز به اطلاع و دریافت دستور از کاربر یا پردازنده نسبت به آزمایش و تصحیح خطاهای موجود در حافظه اقدام می‌کند.

حافظه‌های ECC در هنگام انتقال حجم بالای داده پایداری بیشتری نسبت به رم‌های فاقد ECC دارند که یکی از دلایلی که توصیه می‌شود رم‌های مخصوص کامپیوتر را روی سرور نصب نکنید همین پایداری نامناسب است.

باس رم چیست؟

باس رم به سرعت انتقال اطلاعات بین رم و پردازنده یا کارت گرافیک از طریق پل‌های جنوبی و شمالی اشاره دارد. دو ویژگی مهم مربوط به سرعت انتقال اطلاعات بین رم و سایر سخت افزارها، عرض و سرعت باس است که عرض باس به تعداد بیت‌هایی که بصورت همزمان به پردازنده مرکزی ارسال می‌شوند و سرعت باس هم به تعداد دفعات ارسال گروهی بیت‌ها در واحد ثانیه گفته می‌شود.

ویژگی مهم دیگری که باید به آن توجه کرد زمان مورد نیاز برای خواندن یک بیت اطلاعات است که به آن زمان تاخیر (Latency) گفته می‌شود. کم بودن زمان تاخیر باعث انتقال سریع اطلاعات بین پردازنده و سلول‌های حافظه می‌شود. هرچه زمان تاخیر رم کمتر باشد قیمت آن گران‌تر خواهد بود.

رم تک کاناله

رم تک کانال اطلاعات را فقط از طریق یک کانال انتقال می‌دهد و عملکردی شبیه پردازنده تک هسته‌ای دارد. ماژول‌های حافظه همه در یک اسلات نصب می‌شوند و تنها یک مسیر دسترسی به کنترلر حافظه ایجاد می‌شود و تمام قطعات سیستم از همین مسیر به حافظه دسترسی پیدا می‌کنند و همین تک مسیر بودن سبب ازدحام اطلاعات و عدم دستیابی به پهنای باند مناسب می‌شود.

رم دو کاناله

استفاده از معماری دو کانال موجب غلبه بر مشکل تنگنای عملکردی میان پردازنده مرکزی و کنترلر حافظه می‌شود. برای فعال کردن قابلیت دو کانال رم باید روی مادربردهایی که مجهز به این قابلیت هستند دو عدد ماژول رم با ظرفیت یکسان را روی اسلات‌های فرد یا زوج نصب کنید. به همین دلیل اسلات‌های رم روی مادربورد به شکل جفت رنگی و متفاوت تعبیه شده‌اند.

رم دو کانال برای تبادل اطلاعات از دو کانال مجزا استفاده می‌کند که هرکدام مسیر دسترسی خاص خود به کنترلر حافظه را دارند و همین حالت موجب رفع مشکل ازدحام شده و دستیابی به حداکثر پهنای باند را فراهم می‌کند.

نکته مهمی که در مورد ماژول‌های تک کانال و دو کانال وجود دارد این است که تاثیر دو یا چند کاناله بودن حافظه در مورد سرورها بیشتر محسوس است که باید در هر ثانیه حجم سنگینی از داده‌ها را با پردازنده‌های مرکزی مبادله کنند.

تفاوت رم تک کاناله و دو کاناله

برقراری ارتباط بین رم موجود روی ماژول حافظه با سیستم از طریق کنترلرحافظه که روی پردازنده قراردارد، انجام می‌شود. کنترلرهای حافظه برای تبادل سریع‌تر داده از چند کانال استفاده می‌کنند. کنترلرهای حافظه عبارتند از:

یک کاناله

دو کاناله (Dual Channel)

چهار کاناله (Quad Channel)

شش کاناله (Six Channel)

هشت کاناله (Eight Channel)

حافظه‌های تک کانال برای تبادل اطلاعات با cpu فقط از یک کانال استفاده می‌کنند که باعث ترافیک بالا و سرعت کم می‌شود.

حافظه‌های دو کانال برای تبادل اطلاعات با پردازنده از دو کانال مجزا استفاده می‌کنند که ترافیک را کاهش و سرعت تبادل را افزایش می‌دهد. دو کانال‌ها دارای دو باس مستقل هستند برای همین توصیه می‌شود برای سرور و PC از رم‌های دو کاناله استفاده کنید. برای استفاده از این نوع رم باید مطمئن باشید که مادربورد سیستم مدنظر از این ویژگی پشتیبانی می‌کند و سپس رم‌ها نیز به روش درستی روی مادربورد نصب شوند.

پیشنهاد مطالعه: بررسی مموری‌های NVDIMM و Scalable persistent memory

مادربوردهایی با قابلیت پشتیبانی از معماری سه کانال هم وجود دارند که این مادربوردها برای تطابق دقیق‌تر آدرس‌های حافظه به بیت‌ها برای ارسال سریع‌تر اطلاعات از تکنیک جای‌گذاری (interleaving) استفاده می‌کنند.

معماری شش کاناله و هشت کاناله برای سرور که نیازمند پهنای باند بیشتری برای انتقال داده‌ها است، مناسب می‌باشد.

انواع نسل‌های رم

رم‌ها در نسل‌های مختلفی به دنیای IT معرفی شده‌اند و نسل‌های جدید قابلیت‌های بیشتر و بهتری نسبت به نسل‌های قبلی دارند.

Ram DDR2: حداکثر نرخ انتقال 3200 مگابایت در ثانیه در ابتدای عرضه به بازار بود ولی به مرور پهنای باند در این نوع افزایش یافت و به 4200، 5300 و 6400 مگابایت در ثانیه رسید. RAM PC2-5300 رایج‌ترین رم این نسل بود. بیشترین نرخ انتقال اطلاعات در این نسل متعلق به مموری های PC2-8000 می باشد با دارار بودن Data Transfer Rates 8000 MB/s.

Ram DDR3: حداکثر نرخ انتقال 6400 مگابایت در ثانیه در ابتدای عرضه به بازار بود. ولی پس از افزایش پهنای باند به 8500، 10600 و 12800 مگابایت در ثانیه رسید. تعداد محدودی رم با سرعت 14900 و 17000 هم در این نسل تولید شد.

Ram DDR4: حد اکثر نرخ انتفال این نسل به 32000 و 35200 مگابایت در ثانیه رسید که چندین برابر نسل قبلی است.

Ram DDR5: جدیدترین نسل حافظه‌های موقت برای سرور که سرعت دو برابر بیشتر نسبت به نسل قبلی دارند، این مدل رم مصرف انرژی و ضریب خطای خیلی پایین و پایداری بیشتری نسبت به نسل‌های قبلی دارد. به همین دلیل گزینه مناسبی برای مراکز داده و به ویژه سرورها هستند.

این نسل حافظه‌ها همانند ddr4 از کانکتور ۲۸۸ پین استفاده می‌کنند، اما طراحی فیزیکی متفاوتی نسبت به آن‌ها دارند. نرخ تبادل اطلاعات در این حافظه‌ها معادل 56000 مگابایت بر ثانیه است که در بدترین حالت ۳۷.۵ درصد سریع‌تر از قدرتمندترین حافظه‌های ddr4 است.

انواع رم DDR3 و DDR4

 

نسل‌های رم دارای انواع مختلفی هستند که هرکدام ویژگی‌های خاصی دارند، مثلا نسل‌  هشت سرورهای اچ‌پی از چهار نوع حافظه DDR3  به شرح زیر پشتیبانی می‌کند.

Unbuffered DIMMs: اولین نوع رم DDR3 که تمام دستورات، سیگنال‌ها و آدرس‌ها در یک کلاک به شکل مستقیم برای کنترلر حافظه انتقال پیدا می‌کنند.

مزایای این مدل: سرعت بالا، زمان تاخیر و مصرف انرژی پایین

معایب این مدل: ظرفیت پایین حافظه

این مدل رم بیشتر برای استفاده در سرورهایی که اولویتشان سرعت بالا و تاخیر کم است مناسب می‌باشد.

Registered DIMMs: اتصال این نوع حافظه موقت به کنترلر حافظه از طریق یک تراشه سخت افزاری به نام ثبات امکان‌پذیر است. سرورهای نسل هشت HPE از سه حافظه Dual-Rank پشتیبانی می‌کنند که دستیابی به ظرفیت‌های بیشتر را فراهم می‌کنند.

معایب این مدل: مصرف انرژی بالا و زمان تاخیر نسبتا زیاد است.

Load Reduced DIMMs: این مدل رم مجهز به تراشه‌ی به نام بافر است که فرآیند عملیات بین حافظه و کنترلر حافظه را بهینه‌تر می‌کند، بافر امکان استفاده از سه حافظه Quad-Rank را فراهم می‌کند و با این کار کمبود ظرفیت را جبران می‌کند.

معایب این مدل: مصرف انرژی بالا و زمان تاخیر بیشتر است.

Hyper Cloud DIMMs: این مدل حافظه‌های پیش ساخته که روی سرور نصب می‌شوند و سرعتی معادل 1333 مگاهرتز دارند و محدودیت ظرفیت آنها 384 گیگابایت است.

انواع رم DDR4 :

رم‌های نسل جدید از نظر فنی و معماری ساخت نسبت به نسل DDR3 تغییراتی داشته‌اند. در این نسل دستیابی به سرعت‌های 2133 مگاهرتز،2400 مگاهرتز، 2800 مگاهرتز و 3200 مگاهرتز فراهم شده است. افزایش و بهبود سرعت به طوری است که حداکثر سرعت باس و پهنای باند رم بدون احتساب اورکلاک هم افزایش داشته است. در این نوع رم تراشه اضافی با قابلیت تصحیح خطا تعبیه شده است و وجود همین تراشه پایداری رم را افزایش داده است، اما موجب کاهش اندکی سرعت هم خواهد شد.