رم سرور چیست و هر آنچه در رابطه با آن باید بدانید

رم سرور چیست؟

به دلیل پیشرفت های تکنولوژی و ضرورت استفاده از کامپیوترها، رم برای اکثر افرادی نامی آشناست. اما وقتی می خواهیم در رابطه با رم سرور صحبت کنیم، موضوع کمی تخصصی تر می شود که ممکن است هر کسی از آن اطلاع نداشته باشد. به طور کلی RAMها حافظه کوتاه مدت کامپیوتر شما به حساب می آید.

RAM مخفف Random Access Memory است. آنها به عنوان یک حد وسط بین حافظه نهان موجود در پردازنده مرکزی و فضای ذخیره سازی بزرگتر بعنی هارد درایوها عمل می کنند. سیستم از حافظه RAM برای ذخیره بخشهای فعال سیستم عامل به طور موقت استفاده می کند. RAM نوعی ذخیره سازی موقت است.

هرچه حافظه RAM بیشتری داشته باشید، هربار که بخواهید می توانید سریع به آنها دسترسی داشته باشید. همانطور که داشتن یک میز تحریر بزرگتر می تواند تکه های بیشتری از کاغذ را روی آن نگه دارد بدون اینکه نامرتب شود.

با این حال، RAM نمی تواند به عنوان ذخیره سازی دائمی عمل کند. به محض خاموش کردن، محتویات RAM سیستم شما از بین می رود.

انتخاب حافظه مناسب، کلید رسیدن به بالاترین کارایی، قابلیت اطمینان در سیستم و سریع‌تر شدن نرخ بازگشت سرمایه یا همان ROI در IT است. از دیگر مزایای آن کاهش اندازه سرور و پاور دیتاسنترها است. حافظه نقش مهمی در میزان انرژی مصرفی سرور دارد و انتخاب کم‌مصرف‌ترین حافظه، مولفه‌ای مهم و حیاتی در کاهش مصرف انرژی و کولینگ دیتاسنتر است. کاهش هزینه مصرفی در زمینه تامین انرژی و کولینگ به معنی کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش ROI یا زمان بازگشت سرمایه دارد.

نکته: ROI نرخ بازگشت سرمایه، نسبت سود حاصله به میزان هزینه و سرمایه پرداخت شده باشد. البته سود به دست آمده ممکن است تنها جنبه مالی نداشته باشد و شامل موارد غیرمالی مانند برندسازی شود، ولی به صورت کلی منظور از محاسبه نرخ بازگشت سرمایه، درآمد و سودآوری مالی کسب و کار است.

هرچه میزان حافظه‌ سرور بیشتر و سرعت بالاتری داشته باشد، فرآیند پاسخ‌گویی به درخواست‌ها سریع‌تر شده و رسیدگی به فرآیندهای سنگینی مانند مدیریت ماشین‌های مجازی که مبتنی بر حافظه هستند بدون تاخیر انجام می‌شود. بنابراین مهم است در زمان خرید حافظه اصلی به کیفیت برند تولیدکننده و مشخصات فنی دقت کرده و سعی نکنید برای کاهش هزینه‌ها از رم‌های دسکتاپ برای سرور استفاده کنید.

تفاوت رم سرور با رم دسکتاپ:

رم سرور با رم دسکتاپ تفاوت هایی دارد به همین دلیل نمی توان از رم دسکتاپ برای سرورها استفاده کرد. حال به برخی از این تفاوت ها می پردازیم:

ـ معماری حافظه‌ سرور قابلیتی به‌نام تشخیص خطا یا ECC دارد که در رم دسکتاپ وجود ندارد.

ـ پایداری و قابلیت اطمینان در رم سرور ها

ـ بالاتر بودن سرعت رم سرورها و قابلیت کنترل خطا 

مقایسه میان RAM و ROM در چیست؟

تا اینجا با مفهموم کلی رم (Ram) و رام (Rom) آشنا شدید و نحوه کارکرد هرکدام را ملاحظه فرمودید. اکنون به بیان تفاوت‌های میان آن‌ها می‌پردازیم :

1. اولین تفاوت نام آن‌ها است که یکی Random Access Memory و دیگری Read Only Memory می‌باشد. نگهداری اطلاعات در رم  کوتاه مدت و در رام بلند مدت می باشد.
2. تفاوت بعدی آن‌ها در نوشتن اطلاعات روی آن‌هاست که اینکار در رم ساده بوده و بارها اتفاق می‌افتد اما در رام اینکار نیازمند روش‌های مخصوص و به تعداد محدود امکان پذیر است.
3. تراشه ROM یک وسیله ذخیره سازی غیر فرار است، یعنی برای حفظ اطلاعات ذخیره شده روی آن به منبع برق ثابت نیازی نیست. در مقابل یک تراشه RAM فرار است و هنگام قطع جریان برق هرگونه اطلاعاتی که روی آن ثبت شده است، از بین می رود. به عبارت دیگرنگهداری اطلاعات در رم کوتاه مدت ودر رام بلند مدت میباشد.
4. سرعت آن‌ها دیگر تفاوتشان است که در رم بیشتر از رام است.
5. یکی دیگر از تفاوت‌های این 2 قطعه اندازه ظرفیت آن‌هاست. حافظه‌های رم ظرفیت بسیار بیشتری نسبت به رام دارند.
6. رام در درجه اول، هنگام راه اندازی یک کامپیوتر مورد استفاده قرار می گیرد درحالی که رم تنها زمانی که سیستم عامل بارگیری شد در عملیات های عادی به کار می رود. تراشه RAM می تواند بسته به ظرفیتی که دارد از ۱ تا ۲۵۶ گیگابایت اطلاعات را ذخیره کند، اما تراشه ROM تنها می تواند چند مگابایت، معمولا بین ۴ تا ۸ مگابایت را در هر تراشه ذخیره می کند.
7. عمده ترین تفاوت RAM و ROM این است که رام پس از قطع جریان انرژی نیز اطلاعات را حفظ می کند، اما رم این توانایی را ندارد. به عبارت دیگر ROM برای ذخیره سازی دائمی اطلاعات و RAM برای ذخیره سازی موقت است.

ECC RAM (رم سرور) چیست؟

رم ECC رمی است است که می تواند جریان داده های ورودی و خروجی را کنترل کند. هنگام پردازش اطلاعات بر روی CPU، اطلاعات روی ROM پردازش نمی شوند. بلکه همه را روی RAM کنترل می کند. بنابراین، برای یک RAM معمول (RAM غیر ECC) ، هنگام انتقال اطلاعات با سرعت بالا، ایجاد اختلال امری طبیعی است.

هنگامی که اختلال رخ می دهد، RAM اغلب مجبور است کل جریان داده را بارگیری کند، زیرا آنها قادر به مدیریت جریان داده نیستند.

برای RAM ECC، هنگامی که یک اختلال رخ می دهد، فقط لازم است از سیستم بخواهید بسته صحیح را دوباره ارسال کند. بنابراین، Ram ECC از پایداری و عملکرد بسیار بالایی برخوردار است. بنابراین سرورها به مزیت داشتن رم سرور نیاز دارند.

RAM ECC نسبت به انواع RAM معمولی پایدارتر و قابل اطمینان تر است، اما موارد استثنایی نیز وجود دارد. همیشه باید انتظار این را داشت که شرایطی به وجود آید تا مطمئن ترین فناوری ها نیز از کار بیافتند. اما با استفاده از این فناوری ها می توان تا حدی اطمینان داشت که میزان خرابی به شدت کاهش پیدا می کند. این تمایز هنگام استفاده از RAM ECC در مقایسه با رم معمولی کاملا مشخص است.

برای مثال:

بهترین راه برای درک واقعی تفاوت بین انواع حافظه، مشاهده یک مثال در عمل است. در این حالت ، هدف ما Apple Mac Pro خواهد بود ، که یکی از محبوب ترین رایانه های سطح بالا در بازار می باشد. هنگامی که Mac Pro برای اولین بار تولید شد از FB-DIMM استفاده شده بود که یک انتخاب عالی برای عملکرد در آن زمان به شمار می رفت. البته لازم به ذکر است قیمت آن از یک گزینه ECC معمولی بالاتر بود.

هنگامی که Mac Pro به نام بزرگی در خط تولیدات اپل تبدیل شد، کمپانی اپل تصمیم گرفت رم آن را با رم ECC جایگزین کند. Mac Pro 5.1 در سال 2010 به عنوان محصولی که از حافظه ECC استفاده می کنند به بازار عرضه شد. این یک پیشرفت بزرگ هم برای اپل و هم برای مصرف کنندگان بود زیرا این بدان معناست که آنها اکنون صاحب دستگاهی با عملکرد بهتر با قیمت مقرون به صرفه تر خواهند شد.

باس رم چیست؟

باس رم به سرعت انتقال اطلاعات میان رم و سایر مولفه‌های سخت‌افزاری نظیر cpu و کارت گرافیک از طریق پل‌های جنوبی و شمالی اشاره دارد. دو مولفه مهمی که نقش کلیدی در این زمینه دارند عرض و سرعت باس هستند. عرض باس به تعداد بیت‌هایی که می‌توانند به‌طور همزمان به پردازنده مرکزی ارسال شوند و سرعت باس به تعداد دفعات ارسال گروهی بیت‌ها در واحد ثانیه اشاره دارد.

فاکتور بسیار مهم دیگری نیز وجود دارد که تقریبا نیمی از خریداران رم به ویژه در ایران نسبت به آن بی‌توجه هستند. این فاکتور مهم زمان تاخیر (Latency) است که به تعداد سیکل‌های ساعت که لازم است تا یک بیت از اطلاعات خوانده شوند اشاره دارد. در شرایطی که بسیاری از کاربران تصور می‌کنند فرکانس رم و ظرفیت رم تاثیر مهمی بر قیمت رم دارند، اما واقعیت این است که زمان تاخیر اهمیت بیشتری نسبت به این دو مقوله دارد.

هرچه زمان تاخیر کمتر باشد، اطلاعات میان ثبات‌های پردازنده و سلول‌های حافظه با سرعت بیشتری انتقال پیدا می‌کنند. البته دقت کنید که واژه باس مختص به رم نیست و سایر سخت‌افزارها نیز باس دارند.

تفاوت رم تک کاناله و دو کاناله:

رمی که روی ماژول حافظه قرار دارد از طریق کنترلر حافظه که روی cpu قرار دارد با سیستم ارتباط برقرار می‌کند. برخی از کنترلرهای حافظه از چند کانال برای ارتباط با ماژول حافظه استفاده می‌کنند تا تبادل داده سریع‌تر انجام شود، زیرا فرآیند انتقال داده‌ها توسط چند کانال انجام می‌شود. کنترلرهای حافظه‌ عبارتند از:

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

معماری شش کاناله و هشت کاناله برای سرورها استفاده می‌شود که نیازمند پهنای باند بیشتری برای انتقال داده‌ها هستند. البته مادربورهایی نیز وجود دارند که قادر به پشتیبانی از معماری سه کاناله هستند. این مادربوردها برای تطابق دقیق‌تر آدرس‌های حافظه به بیت‌ها برای ارسال سریع‌تر اطلاعات از تکنیک جایگذاری (interleaving) استفاده می‌کنند.

رم‌های تک کاناله تنها از یک کانال برای تبادل اطلاعات با پردازنده استفاده می‌کنند که به علت ترافیک زیادی که ایجاد می‌شود سرعت کمتری دارند، در حالی که رم‌های دو کاناله از دو مسیر مجزا برای تبادل اطلاعات با پردازنده استفاده می‌کنند که ترافیک را کاهش داده و سرعت ارسال بیت‌ها را افزایش می‌دهند.

در معماری دو کاناله اولیه سعی شد دو گذرگاه ۶۴ بیتی برای دستیابی به یک گذرگاه ۱۲۸ بیتی ترکیب شوند که فناوری که gandged نامیده می‌شد اما این افزایش عملکرد کافی نبود و سازندگان دریافتند دو باس مستقل عملکرد بیشتری ارائه می‌کند بدون آن‌که نیازی باشد تغییر خاصی در معماری پردازنده‌ها به وجود آورند. در ادامه این رم را بیشتر بررسی می‌کنیم.

فرم فاکتور رم ها:

رم ها بر اساس اندازه به دو دسته تقسیم می شوند:

ـ DIMM (Dual In-Line Memory Module) که در دسکتاپ و سرورها یافت می شود.

ـ SO-DIMM (Small Outline DIMM) که در لپ تاپ ها و سایر رایانه های کوچک وجود دارد.

به طور کلی رم سرور ها به دو دسته اصلی تقسیم می شوند:

ـ Buffered

ـ Unbuffered

بافر و بدون بافر دو نوع اصلی رم سرورها را تشکیل می دهند. بزرگترین تفاوت میان این دو این است که رم سرور بافر از یک لایه پردازش انرژی برای حفظ سرعت تشکیل شده است. هر کدام از این رم سرورها دارای معایب و مزایای متفاوتی هستند که برای کسب اطلاعات، لازم است هر کدام را به صورت جداگانه مورد مطالعه قرار داد.

همچنین رم سرور بافر به عنوان ECC DIMM شناخته می شود که نوعی رم است که با تست خودکار و اصلاح خطا، ECC را اضافه می کند. مزیت اصلی حافظه بافر در بافر بودن آن است. بافر یک تراشه پردازشی است که اطلاعات را مستقیماً از پردازنده مرکزی دریافت می کند.

 این تراشه بافر، سپس اطلاعات پردازش شده را به کارت های حافظه ارسال می کند. مزیت این رم ها این است که سبب می شود پردازنده ها به جای آنکه اطلاعات را به تراشه های جداگانه روی رم سرور ارسال کنند، آن را تنها به یک هدف ارسال نمایند.

بنابراین با مجهز شدن این رم ها به بافر، پردازنده سیستم، مسیر را برای ارسال اطلاعات بهینه می کند. حافظه بدون بافر یا ECC UDIMM همچنین نوعی RAM است که با عملکرد خودآزمایی و اصلاح خطا، عملکرد ECC به آن اضافه می شود. RAM ECC UDIMM حافظه ای بدون بافر یا ثبات در ماژول حافظه است که در عوض روی مادربرد طراحی شده اند.

 Ram ECC UDIMM دارای دستورات دسترسی به حافظه است که سریعتر از ECC RDIMM به ماژول حافظه تغذیه می شود زیرا این فرآیند به صورت مستقیم صورت می گیرد. در سیستم هایی که از رم غیر بافر استفاده می کنند، پردازنده مستقیماً با تراشه های مختلف ارتباط برقرار می کند و همچنین ارسال اطلاعات به هر کدام از این تراشه ها به طور جداگانه صورت می گیرد.

اگرچه این اجازه می دهد سیستم مقیاس پذیرتر و کمی انعطاف پذیرتر باشد، اما همچنان به پردازنده ای نیاز دارد که قدرت پردازشی بهتری داشته باشد همچنین کلیه قدرت پردازشی CPU را در بر می گیرد.

انواع مختلف رم بافر (Buffered):

ـ Registered RAM:

RAM Registered یا ECC RDIMM حافظه ای است که حاوی رجیسترها است و رم بدون بافر EC Ram حافظه ای است که هیچ بافر یا ثابتی را در مادربرد ندارد. به همین دلیل ، تفاوت بین این دو نوع رم ECC در فرمان دسترسی است. برای RAM ECC UDIMM، دستورات دسترسی به حافظه، به ماژول حافظه هدایت می شوند، در حالی که دستورات دسترسی RAM ECC RDIMM به رجیستر قبلی ارسال می شوند و سپس به ماژول حافظه منتقل می شوند.

ـ RAM Fully Buffered:

همچنین فناوری دیگری در تولید ram با نام FB-DIMM که هدف آن ارائه خدمات به سرور با افزایش حداکثر سرعت مبتنی بر فناوری (DIMM-ECC) قدیمی است وجود دارد که ثبات، سازگاری و از همه مهمتر توانایی بررسی و اصلاح را به حداکثر می رساند. این نوع RAM اساساً نسخه قدیمی RAM رجیستر شده است.

FB-DIMM گرمتر از رم معمولی DDR2 است. علت آن عملیات حرارتی AMB است. به همین دلیل FB-DIMM نیز ایرادات خاص خود را دارد.

ـ RAM Load Reduced:

(Load Reduced RAM (LRDIMM نسخه جدیدتری از RAM بافر دار است. مزیت ماژول های Load Reduced این است که گاهی اوقات اجازه نمی دهد که همه اسلات های DIMM با ماژول های حافظه درجه دو پر شوند. علاوه بر این، برخی از مشکلات نظیر عملکرد و قدرت RAM را برطرف می کند.

رم های FB-DIMM و LRDIMM متفاوت از RDIMM RAM طراحی شده اند به همین دلیل در تمامی بردها قابل تعویض نیستند.

منبع : همه چیزهایی که باید درباره سرور ram بدانید.