رم سرور چيست و هر آنچه در رابطه با آن بايد بدانيد

رم سرور چيست؟

به دليل پيشرفت هاي تكنولوژي و ضرورت استفاده از كامپيوترها، رم براي اكثر افرادي نامي آشناست. اما وقتي مي خواهيم در رابطه با رم سرور صحبت كنيم، موضوع كمي تخصصي تر مي شود كه ممكن است هر كسي از آن اطلاع نداشته باشد. به طور كلي RAMها حافظه كوتاه مدت كامپيوتر شما به حساب مي آيد.

RAM مخفف Random Access Memory است. آنها به عنوان يك حد وسط بين حافظه نهان موجود در پردازنده مركزي و فضاي ذخيره سازي بزرگتر بعني هارد درايوها عمل مي كنند. سيستم از حافظه RAM براي ذخيره بخشهاي فعال سيستم عامل به طور موقت استفاده مي كند. RAM نوعي ذخيره سازي موقت است.

هرچه حافظه RAM بيشتري داشته باشيد، هربار كه بخواهيد مي توانيد سريع به آنها دسترسي داشته باشيد. همانطور كه داشتن يك ميز تحرير بزرگتر مي تواند تكه هاي بيشتري از كاغذ را روي آن نگه دارد بدون اينكه نامرتب شود.

با اين حال، RAM نمي تواند به عنوان ذخيره سازي دائمي عمل كند. به محض خاموش كردن، محتويات RAM سيستم شما از بين مي رود.

انتخاب حافظه مناسب، كليد رسيدن به بالاترين كارايي، قابليت اطمينان در سيستم و سريع‌تر شدن نرخ بازگشت سرمايه يا همان ROI در IT است. از ديگر مزاياي آن كاهش اندازه سرور و پاور ديتاسنترها است. حافظه نقش مهمي در ميزان انرژي مصرفي سرور دارد و انتخاب كم‌مصرف‌ترين حافظه، مولفه‌اي مهم و حياتي در كاهش مصرف انرژي و كولينگ ديتاسنتر است. كاهش هزينه مصرفي در زمينه تامين انرژي و كولينگ به معني كاهش هزينه‌هاي عملياتي و افزايش ROI يا زمان بازگشت سرمايه دارد.

نكته: ROI نرخ بازگشت سرمايه، نسبت سود حاصله به ميزان هزينه و سرمايه پرداخت شده باشد. البته سود به دست آمده ممكن است تنها جنبه مالي نداشته باشد و شامل موارد غيرمالي مانند برندسازي شود، ولي به صورت كلي منظور از محاسبه نرخ بازگشت سرمايه، درآمد و سودآوري مالي كسب و كار است.

هرچه ميزان حافظه‌ سرور بيشتر و سرعت بالاتري داشته باشد، فرآيند پاسخ‌گويي به درخواست‌ها سريع‌تر شده و رسيدگي به فرآيندهاي سنگيني مانند مديريت ماشين‌هاي مجازي كه مبتني بر حافظه هستند بدون تاخير انجام مي‌شود. بنابراين مهم است در زمان خريد حافظه اصلي به كيفيت برند توليدكننده و مشخصات فني دقت كرده و سعي نكنيد براي كاهش هزينه‌ها از رم‌هاي دسكتاپ براي سرور استفاده كنيد.

تفاوت رم سرور با رم دسكتاپ:

رم سرور با رم دسكتاپ تفاوت هايي دارد به همين دليل نمي توان از رم دسكتاپ براي سرورها استفاده كرد. حال به برخي از اين تفاوت ها مي پردازيم:

ـ معماري حافظه‌ سرور قابليتي به‌نام تشخيص خطا يا ECC دارد كه در رم دسكتاپ وجود ندارد.

ـ پايداري و قابليت اطمينان در رم سرور ها

ـ بالاتر بودن سرعت رم سرورها و قابليت كنترل خطا 

مقايسه ميان RAM و ROM در چيست؟

تا اينجا با مفهموم كلي رم (Ram) و رام (Rom) آشنا شديد و نحوه كاركرد هركدام را ملاحظه فرموديد. اكنون به بيان تفاوت‌هاي ميان آن‌ها مي‌پردازيم :

1. اولين تفاوت نام آن‌ها است كه يكي Random Access Memory و ديگري Read Only Memory مي‌باشد. نگهداري اطلاعات در رم  كوتاه مدت و در رام بلند مدت مي باشد.
2. تفاوت بعدي آن‌ها در نوشتن اطلاعات روي آن‌هاست كه اينكار در رم ساده بوده و بارها اتفاق مي‌افتد اما در رام اينكار نيازمند روش‌هاي مخصوص و به تعداد محدود امكان پذير است.
3. تراشه ROM يك وسيله ذخيره سازي غير فرار است، يعني براي حفظ اطلاعات ذخيره شده روي آن به منبع برق ثابت نيازي نيست. در مقابل يك تراشه RAM فرار است و هنگام قطع جريان برق هرگونه اطلاعاتي كه روي آن ثبت شده است، از بين مي رود. به عبارت ديگرنگهداري اطلاعات در رم كوتاه مدت ودر رام بلند مدت ميباشد.
4. سرعت آن‌ها ديگر تفاوتشان است كه در رم بيشتر از رام است.
5. يكي ديگر از تفاوت‌هاي اين 2 قطعه اندازه ظرفيت آن‌هاست. حافظه‌هاي رم ظرفيت بسيار بيشتري نسبت به رام دارند.
6. رام در درجه اول، هنگام راه اندازي يك كامپيوتر مورد استفاده قرار مي گيرد درحالي كه رم تنها زماني كه سيستم عامل بارگيري شد در عمليات هاي عادي به كار مي رود. تراشه RAM مي تواند بسته به ظرفيتي كه دارد از ۱ تا ۲۵۶ گيگابايت اطلاعات را ذخيره كند، اما تراشه ROM تنها مي تواند چند مگابايت، معمولا بين ۴ تا ۸ مگابايت را در هر تراشه ذخيره مي كند.
7. عمده ترين تفاوت RAM و ROM اين است كه رام پس از قطع جريان انرژي نيز اطلاعات را حفظ مي كند، اما رم اين توانايي را ندارد. به عبارت ديگر ROM براي ذخيره سازي دائمي اطلاعات و RAM براي ذخيره سازي موقت است.

ECC RAM (رم سرور) چيست؟

رم ECC رمي است است كه مي تواند جريان داده هاي ورودي و خروجي را كنترل كند. هنگام پردازش اطلاعات بر روي CPU، اطلاعات روي ROM پردازش نمي شوند. بلكه همه را روي RAM كنترل مي كند. بنابراين، براي يك RAM معمول (RAM غير ECC) ، هنگام انتقال اطلاعات با سرعت بالا، ايجاد اختلال امري طبيعي است.

هنگامي كه اختلال رخ مي دهد، RAM اغلب مجبور است كل جريان داده را بارگيري كند، زيرا آنها قادر به مديريت جريان داده نيستند.

براي RAM ECC، هنگامي كه يك اختلال رخ مي دهد، فقط لازم است از سيستم بخواهيد بسته صحيح را دوباره ارسال كند. بنابراين، Ram ECC از پايداري و عملكرد بسيار بالايي برخوردار است. بنابراين سرورها به مزيت داشتن رم سرور نياز دارند.

RAM ECC نسبت به انواع RAM معمولي پايدارتر و قابل اطمينان تر است، اما موارد استثنايي نيز وجود دارد. هميشه بايد انتظار اين را داشت كه شرايطي به وجود آيد تا مطمئن ترين فناوري ها نيز از كار بيافتند. اما با استفاده از اين فناوري ها مي توان تا حدي اطمينان داشت كه ميزان خرابي به شدت كاهش پيدا مي كند. اين تمايز هنگام استفاده از RAM ECC در مقايسه با رم معمولي كاملا مشخص است.

براي مثال:

بهترين راه براي درك واقعي تفاوت بين انواع حافظه، مشاهده يك مثال در عمل است. در اين حالت ، هدف ما Apple Mac Pro خواهد بود ، كه يكي از محبوب ترين رايانه هاي سطح بالا در بازار مي باشد. هنگامي كه Mac Pro براي اولين بار توليد شد از FB-DIMM استفاده شده بود كه يك انتخاب عالي براي عملكرد در آن زمان به شمار مي رفت. البته لازم به ذكر است قيمت آن از يك گزينه ECC معمولي بالاتر بود.

هنگامي كه Mac Pro به نام بزرگي در خط توليدات اپل تبديل شد، كمپاني اپل تصميم گرفت رم آن را با رم ECC جايگزين كند. Mac Pro 5.1 در سال 2010 به عنوان محصولي كه از حافظه ECC استفاده مي كنند به بازار عرضه شد. اين يك پيشرفت بزرگ هم براي اپل و هم براي مصرف كنندگان بود زيرا اين بدان معناست كه آنها اكنون صاحب دستگاهي با عملكرد بهتر با قيمت مقرون به صرفه تر خواهند شد.

باس رم چيست؟

باس رم به سرعت انتقال اطلاعات ميان رم و ساير مولفه‌هاي سخت‌افزاري نظير cpu و كارت گرافيك از طريق پل‌هاي جنوبي و شمالي اشاره دارد. دو مولفه مهمي كه نقش كليدي در اين زمينه دارند عرض و سرعت باس هستند. عرض باس به تعداد بيت‌هايي كه مي‌توانند به‌طور همزمان به پردازنده مركزي ارسال شوند و سرعت باس به تعداد دفعات ارسال گروهي بيت‌ها در واحد ثانيه اشاره دارد.

فاكتور بسيار مهم ديگري نيز وجود دارد كه تقريبا نيمي از خريداران رم به ويژه در ايران نسبت به آن بي‌توجه هستند. اين فاكتور مهم زمان تاخير (Latency) است كه به تعداد سيكل‌هاي ساعت كه لازم است تا يك بيت از اطلاعات خوانده شوند اشاره دارد. در شرايطي كه بسياري از كاربران تصور مي‌كنند فركانس رم و ظرفيت رم تاثير مهمي بر قيمت رم دارند، اما واقعيت اين است كه زمان تاخير اهميت بيشتري نسبت به اين دو مقوله دارد.

هرچه زمان تاخير كمتر باشد، اطلاعات ميان ثبات‌هاي پردازنده و سلول‌هاي حافظه با سرعت بيشتري انتقال پيدا مي‌كنند. البته دقت كنيد كه واژه باس مختص به رم نيست و ساير سخت‌افزارها نيز باس دارند.

تفاوت رم تك كاناله و دو كاناله:

رمي كه روي ماژول حافظه قرار دارد از طريق كنترلر حافظه كه روي cpu قرار دارد با سيستم ارتباط برقرار مي‌كند. برخي از كنترلرهاي حافظه از چند كانال براي ارتباط با ماژول حافظه استفاده مي‌كنند تا تبادل داده سريع‌تر انجام شود، زيرا فرآيند انتقال داده‌ها توسط چند كانال انجام مي‌شود. كنترلرهاي حافظه‌ عبارتند از:

1. يك كاناله
2. دو كاناله (Dual Channel)
3. چهار كاناله (Quad Channel)
4. شش كاناله (Six Channel)
5. هشت كاناله (Eight Channel)

معماري شش كاناله و هشت كاناله براي سرورها استفاده مي‌شود كه نيازمند پهناي باند بيشتري براي انتقال داده‌ها هستند. البته مادربورهايي نيز وجود دارند كه قادر به پشتيباني از معماري سه كاناله هستند. اين مادربوردها براي تطابق دقيق‌تر آدرس‌هاي حافظه به بيت‌ها براي ارسال سريع‌تر اطلاعات از تكنيك جايگذاري (interleaving) استفاده مي‌كنند.

رم‌هاي تك كاناله تنها از يك كانال براي تبادل اطلاعات با پردازنده استفاده مي‌كنند كه به علت ترافيك زيادي كه ايجاد مي‌شود سرعت كمتري دارند، در حالي كه رم‌هاي دو كاناله از دو مسير مجزا براي تبادل اطلاعات با پردازنده استفاده مي‌كنند كه ترافيك را كاهش داده و سرعت ارسال بيت‌ها را افزايش مي‌دهند.

در معماري دو كاناله اوليه سعي شد دو گذرگاه ۶۴ بيتي براي دستيابي به يك گذرگاه ۱۲۸ بيتي تركيب شوند كه فناوري كه gandged ناميده مي‌شد اما اين افزايش عملكرد كافي نبود و سازندگان دريافتند دو باس مستقل عملكرد بيشتري ارائه مي‌كند بدون آن‌كه نيازي باشد تغيير خاصي در معماري پردازنده‌ها به وجود آورند. در ادامه اين رم را بيشتر بررسي مي‌كنيم.

فرم فاكتور رم ها:

رم ها بر اساس اندازه به دو دسته تقسيم مي شوند:

ـ DIMM (Dual In-Line Memory Module) كه در دسكتاپ و سرورها يافت مي شود.

ـ SO-DIMM (Small Outline DIMM) كه در لپ تاپ ها و ساير رايانه هاي كوچك وجود دارد.

به طور كلي رم سرور ها به دو دسته اصلي تقسيم مي شوند:

ـ Buffered

ـ Unbuffered

بافر و بدون بافر دو نوع اصلي رم سرورها را تشكيل مي دهند. بزرگترين تفاوت ميان اين دو اين است كه رم سرور بافر از يك لايه پردازش انرژي براي حفظ سرعت تشكيل شده است. هر كدام از اين رم سرورها داراي معايب و مزاياي متفاوتي هستند كه براي كسب اطلاعات، لازم است هر كدام را به صورت جداگانه مورد مطالعه قرار داد.

همچنين رم سرور بافر به عنوان ECC DIMM شناخته مي شود كه نوعي رم است كه با تست خودكار و اصلاح خطا، ECC را اضافه مي كند. مزيت اصلي حافظه بافر در بافر بودن آن است. بافر يك تراشه پردازشي است كه اطلاعات را مستقيماً از پردازنده مركزي دريافت مي كند.

 اين تراشه بافر، سپس اطلاعات پردازش شده را به كارت هاي حافظه ارسال مي كند. مزيت اين رم ها اين است كه سبب مي شود پردازنده ها به جاي آنكه اطلاعات را به تراشه هاي جداگانه روي رم سرور ارسال كنند، آن را تنها به يك هدف ارسال نمايند.

بنابراين با مجهز شدن اين رم ها به بافر، پردازنده سيستم، مسير را براي ارسال اطلاعات بهينه مي كند. حافظه بدون بافر يا ECC UDIMM همچنين نوعي RAM است كه با عملكرد خودآزمايي و اصلاح خطا، عملكرد ECC به آن اضافه مي شود. RAM ECC UDIMM حافظه اي بدون بافر يا ثبات در ماژول حافظه است كه در عوض روي مادربرد طراحي شده اند.

 Ram ECC UDIMM داراي دستورات دسترسي به حافظه است كه سريعتر از ECC RDIMM به ماژول حافظه تغذيه مي شود زيرا اين فرآيند به صورت مستقيم صورت مي گيرد. در سيستم هايي كه از رم غير بافر استفاده مي كنند، پردازنده مستقيماً با تراشه هاي مختلف ارتباط برقرار مي كند و همچنين ارسال اطلاعات به هر كدام از اين تراشه ها به طور جداگانه صورت مي گيرد.

اگرچه اين اجازه مي دهد سيستم مقياس پذيرتر و كمي انعطاف پذيرتر باشد، اما همچنان به پردازنده اي نياز دارد كه قدرت پردازشي بهتري داشته باشد همچنين كليه قدرت پردازشي CPU را در بر مي گيرد.

انواع مختلف رم بافر (Buffered):

ـ Registered RAM:

RAM Registered يا ECC RDIMM حافظه اي است كه حاوي رجيسترها است و رم بدون بافر EC Ram حافظه اي است كه هيچ بافر يا ثابتي را در مادربرد ندارد. به همين دليل ، تفاوت بين اين دو نوع رم ECC در فرمان دسترسي است. براي RAM ECC UDIMM، دستورات دسترسي به حافظه، به ماژول حافظه هدايت مي شوند، در حالي كه دستورات دسترسي RAM ECC RDIMM به رجيستر قبلي ارسال مي شوند و سپس به ماژول حافظه منتقل مي شوند.

ـ RAM Fully Buffered:

همچنين فناوري ديگري در توليد ram با نام FB-DIMM كه هدف آن ارائه خدمات به سرور با افزايش حداكثر سرعت مبتني بر فناوري (DIMM-ECC) قديمي است وجود دارد كه ثبات، سازگاري و از همه مهمتر توانايي بررسي و اصلاح را به حداكثر مي رساند. اين نوع RAM اساساً نسخه قديمي RAM رجيستر شده است.

FB-DIMM گرمتر از رم معمولي DDR2 است. علت آن عمليات حرارتي AMB است. به همين دليل FB-DIMM نيز ايرادات خاص خود را دارد.

ـ RAM Load Reduced:

(Load Reduced RAM (LRDIMM نسخه جديدتري از RAM بافر دار است. مزيت ماژول هاي Load Reduced اين است كه گاهي اوقات اجازه نمي دهد كه همه اسلات هاي DIMM با ماژول هاي حافظه درجه دو پر شوند. علاوه بر اين، برخي از مشكلات نظير عملكرد و قدرت RAM را برطرف مي كند.

رم هاي FB-DIMM و LRDIMM متفاوت از RDIMM RAM طراحي شده اند به همين دليل در تمامي بردها قابل تعويض نيستند.

منبع : همه چيزهايي كه بايد درباره سرور ram بدانيد.