Was bedeutet Server-RAM?

Obwohl der Arbeitsspeicher für Server nur ein kleiner Teil des gesamten Serversystems ist, darf seine Bedeutung nicht unterschätzt werden. Wenn der Server-Arbeitsspeicher nicht ordnungsgemäß funktioniert, kann das Serversystem Probleme wie das Einfrieren des Systems oder Bluescreens verursachen, was den Unternehmen großen Schaden zufügen kann. Ohne Arbeitsspeicher lässt sich das System nicht einmal starten. Daher ist es notwendig, ein grundlegendes Verständnis des Server-RAM zu haben.

Was bedeutet Server-RAM?

RAM, die Abkürzung für Random-Access Memory, wird auch als Direktzugriffsspeicher bezeichnet. Server-RAM verarbeitet Daten von Festplatten (HDD) oder Solid-State-Drives (SSD) zur CPU. Bei Server-RAM handelt es sich um einen flüchtigen Speicher und nicht um einen permanenten Speicher, d. h. er speichert Daten nur, wenn er an eine Stromquelle angeschlossen ist. Daher werden Festplattenlaufwerke verwendet, um Daten dauerhaft zu speichern.

Die Lese- und Schreibgeschwindigkeit von RAM ist jedoch um ein Vielfaches höher als die des Arbeitsspeichers. Die CPU kann direkt auf den Server-RAM zugreifen, ohne die Festplatte nach Daten oder Anweisungen zu durchsuchen. Außerdem erzeugt der Serverspeicher weniger Wärme und ist weniger anfällig für Verschleiß.

Normalerweise wird die Kapazität des RAM als ein entscheidender Faktor für die Systemleistung angesehen. Wenn der Arbeitsspeicher eines Servers nicht ausreicht, kann dies zu Engpässen führen, die die Effizienz des Serversystems beeinträchtigen. Mit mehr Speicher kann ein Server mehr virtuelle Maschinen (VMs) ausführen. Außerdem kann die Aufrüstung des vorhandenen Serverspeichers die Speichergeschwindigkeit und Bandbreite für eine schnellere Datenverarbeitung verbessern.

Was sind Server-RAM-Typen?

In der Regel gibt es zwei Haupttypen von Server-RAM: gepufferten Speicher und ungepufferten Speicher. Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden RAM-Typen besteht darin, dass der gepufferte Speicher Register zwischen den DARM-Modulen (Dynamic Random Access Memory) und dem Speicher-Controller enthält, während der ungepufferte Speicher keine Register enthält.

Gepufferter Speicher

Gepufferter Speicher, auch registrierter Speicher genannt, wird verwendet, um die elektrische Belastung des Speicher-Controllers zu verringern. Außerdem wird gepufferter RAM in der Regel für Server und andere High-End-Systeme verwendet, die eine stabile Betriebsumgebung benötigen, da er eine hohe Stabilität der gespeicherten Daten aufweist.

Der größte Vorteil des gepufferten Arbeitsspeichers ist der Puffer, der Informationen direkt von der CPU empfangen kann, wodurch sich die tatsächlichen physischen Lese- und Schreibzeiten verringern. Grundsätzlich gibt es drei Arten von gepuffertem Speicher: registrierter Speicher (RDIMM), lokal reduzierter Speicher (LRDIMM) und vollständig gepufferter Speicher (FBDIMM).

• RDIMM: Im Gegensatz zu ungepuffertem Speicher enthält registrierter Speicher Register auf dem DIMM, um Befehlssignale zwischen DRAMs und dem Speicher-Controller zu puffern. Dies ermöglicht die Verwendung von bis zu drei Dual-Rank-DIMMs pro Speicherkanal, wodurch die vom Server unterstützte Speichermenge erhöht wird.

• LRDIMM: Als neue Version des gepufferten Speichers bietet LR-DIMM eine große maximale Gesamt-Speicherkapazität, da es den Speicherpuffer nutzt, um die elektrischen Lasten auf den Ranks der LR-DIMMs in eine einzige elektrische Last zu integrieren. Allerdings erzeugt es auch mehr Strom und hat im Vergleich zu R-DIMM eine geringere Latenzzeit.

• FBDIMM: FB-DIMM ist eine ältere Version des gepufferten Speichers, die ebenfalls eine RAM-Produktionstechnologie ist. Sie wird verwendet, um die Geschwindigkeit, Stabilität und Kompatibilität von Serverspeicher zu verbessern. FB-DIMMs und LR-DIMMs sind nicht mit R-DIMMs kompatibel und werden verwendet, um die Belastung des Speicherbusses durch die Speichermodule zu verringern.

Ungepufferter Speicher

Bei ungepuffertem Speicher greift die CPU direkt auf den Speicher-Controller zu, da es kein Register zwischen DARM-Modulen und Speicher-Controller gibt. Anders als bei gepuffertem Speicher wird der Speichercontroller stärker belastet.

Ungepufferter RAM wird wegen seines relativ niedrigen Preises häufig für Desktops, Laptops usw. verwendet. Allerdings ist er für das System und die gespeicherten Daten weniger stabil.

Was sind Server-RAM-Technologien?

Der Grund dafür, dass Server-RAM dem PC-RAM überlegen ist, sind seine einzigartigen Technologien, wie ECC, Chipkill und Register, die eine extrem hohe Stabilität und Fehlerkorrekturleistung für Server-RAM bieten.

ECC-Speicher

Error Checking and Correcting (ECC) ist eine Fehlerkorrekturtechnik für Computeranweisungen, die in verschiedenen Bereichen weit verbreitet ist. Im Vergleich zu Parity, einer Fehlerprüfungstechnologie, die in gewöhnlichem Serverspeicher verwendet wird, kann die ECC-Technologie nicht nur auf Fehler prüfen, sondern diese auch korrigieren. Aufgrund elektrischer Faktoren können die in einem Serverspeicher übertragenen Daten nicht völlig korrekt sein. Mit ECC-Speicher kann die Stabilität und Zuverlässigkeit des Serversystems gewährleistet werden.

Register

Register sind eine weitere Technologie, die im Server-RAM weit verbreitet ist. Eigentlich sind Register für den Serverspeicher das, was Verzeichnisse für Bücher sind. Mit Registern kann der Server-Speicher nach Erhalt von Anweisungen zuerst das Verzeichnis abrufen und dann Lese- und Schreibvorgänge durchführen. Auf diese Weise wird die Arbeitseffizienz des Server-RAM erheblich gesteigert. Darüber hinaus ist der derzeit beliebte Registerspeicher auch mit ECC-Technologie ausgestattet und wird daher auch ECC-Registerspeicher genannt. Diese beiden ergänzen sich immer gegenseitig.

Chipkill-Speichertechnologie

Die Chipkill-Speichertechnologie wurde von IBM vor 20 Jahren entwickelt, um den Mangel an ECC-Technologie in Serverspeichern zu beheben. Es handelt sich um einen neuen ECC-Speicherschutzstandard. Da ECC keine Fehler von mehr als zwei Bits korrigieren kann, gehen wahrscheinlich alle Datenbits verloren, was zu Systemabstürzen führt.

Mit der Chipkill-Technologie können jedoch Daten in mehrere DIMM-Speicherchips geschrieben werden, was bedeutet, dass bei einem Ausfall eines der Chips nur ein bestimmtes Bit eines Datenbytes betroffen ist und nicht der normale Betrieb der Server. Darüber hinaus kann der Serverspeicher mit der Chipkill-Speichertechnologie bis zu 4 fehlerhafte Datenbits gleichzeitig überprüfen und reparieren, was die Nutzbarkeit des Servers weiter verbessert.

Speicherspiegelung

Die Speicherspiegelung ist eine Technik, bei der der Speicher mehrerer Server in zwei unabhängige Kanäle aufgeteilt wird. Normalerweise repliziert ein Kanal den anderen zur Redundanz.

Wenn beispielsweise ein DIMM ausfällt, wird nicht das gesamte Serversystem in Mitleidenschaft gezogen, da der Speicher-Controller sofort in einen anderen Kanal verschoben wird. Mit der Speicherspiegelung kann daher ein höheres Maß an Speicherzuverlässigkeit und -konsolidierung erreicht werden. Außerdem bietet sie einen umfassenden Schutz vor Einzel- und Mehrfachbitfehlern.

Speicherschutz

Wie der Name schon sagt, ist der Speicherschutz eine Strategie, die den Umfang der Speicherzugriffsrechte auf einem Computer kontrolliert. Der Hauptzweck besteht darin, Anwendungen daran zu hindern, Speicher zu nutzen, der dem System nicht zugewiesen wurde, wodurch Schäden oder Datenverluste bis zu einem gewissen Grad vermieden werden können.

Ähnlich wie beim Hot-Backup von Festplatten kann die Speicherschutztechnologie die Ersatzbits verwenden, um Daten abzurufen, wenn das DIMM ausfällt, und so den reibungslosen Betrieb des Servers sicherstellen. Sie kann außerdem bis zu 4 aufeinander folgende Bitfehler in jedem DIMM-Paar korrigieren.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Server-RAM eine wichtige Rolle in Serversystemen spielt. Eine Aufrüstung des Server-RAM kann dem Serversystem eine höhere Stabilität und Effizienz verleihen. Grundsätzlich sind gepufferter und ungepufferter Speicher zwei Haupttypen von Server-RAM. Darüber hinaus kann der Server-RAM durch die Verwendung von Technologien wie ECC-Speicher, Register, Chipkill-Speicher usw. eine bessere Leistung erzielen.