Lrdimm что это за память
Обновлено: 03.07.2024
ECC, SoDIMM, Игровая, LRDIMM, CL17, PC-17400, DualRank, Kingston, Hynix - все это про оперативную память. Что к чему относится, как в этом разобраться и что выбирать — мы рассмотрим ключевые параметры, которые нужно учитывать при выборе модулей памяти.
Цель использования
Вся оперативная память делятся на два стандартных форм-фактора: для ПК-рабочих станций-серверов - это DIMM и ноутбуков-микросистем - это SoDIMM.
Модули для разных задач не взаимозаменяемы: например, оперативная память для ПК по размеру не подойдет к слоту в ноутбуке и не выдержит нагрузки, на которую рассчитаны серверные модули.
Есть еще несколько нестандартных форм-факторов, таких как MicroDIMM или MiniDIMM, но это частные случаи и обычный пользователь с такими модулями даже не сталкивается.
В этой статье мы рассмотрим модули первых двух типов.
Поколения
На осень 2019 актуальной является память поколения DDR4, а DDR3 остается еще довольно востребованной из-за широкого распространения хоть и устаревающих, но все еще довольно производительных систем.
Тактовая частота
Частота синхронизации приема и передачи данных, измеряется в МГц. Здесь довольно просто: чем выше этот показатель, тем быстрее работают приложения и тем дороже стоит модуль.
Тут стоит отметить, что запустив диагностическую утилиту или посмотрев таблицу отчета POST при старте системы вы увидите вдвое меньшее значение, чем заявлено для модуля. Обман? - Нет, специфика. В самой аббревиатуре DDR заложена особенность передачи данных - Double Data Rate.
Двойная частота передачи или-же эффективная частота. Связанно это с тем, что в текущей реализации модулей памяти данные могут одновременно передаваться на чтение и на запись, тогда как при SDR SDRAM данные передавались только поочередно в одном направлении.
Тот же принцип работает с пропускной способностью: чем она выше, тем быстрее и дороже модуль.
Вообще частота и пропускная способность она-же “рейтинг” на прямую связанны между собой и определяются как “частота X 8 = рейтинг округленный к ближайшему ровному значению”. Например для DDR4-2133 это будет 2133x8=PC4-17000 и наоборот: для PC4-19400 получается: 19400/8=2400Mhz.
Стандарт памяти
Самой спецификацией памяти и определением стандартов для нее занимается несколько организаций, объединенных в консорциум производителей памяти.
И как это ни странно, но самих стандартов-то не очень много. Например для DDR3 это DDR3-800, 1066, 1333 и 1600 притом строго с одним значением CL. А для DDR4 это коридор от 1600 до 3200.
А как-же DDR3-2400 или DDR4-4400 и “игровая память” спросите вы? А это фактически самовольные вариации не относящиеся к стандартам. XMP - extreme memory profile это тоже вне рамок стандартов.
CAS Latency (CL)
Довольно важный параметр — это CL или количество тактовых циклов, нужных памяти для выдачи запрашиваемых данных.
Например, память с 20 CL задерживает ответ на 20 тактовых цикла, память с 15 CL — на 15 тактов. Таким образом, чем этот параметр меньше, тем быстрее будет работать выбранный модуль.
Как было сказано выше - у каждого стандарта всего 1 “правильное” значение CL. Так для DDR3-1600 это 11, а для DDR4-3200 это 22. По-умолчанию именно с этими параметрами система будет пытаться включиться первый раз или при восстановлении после сбоя.
Такая память зовется обычной или стандартной.
“Игровая память“ кроме экстерьера отличается пониженными таймингами, что при значительном занижении дает весьма ощутимый рост производительности.
Но не во всех приложениях. Даже в самых популярных для домашнего сегмента приложениях - играх, в зависимости от игры низкие CL могут как давать до 10% роста FPS, так и вообще никак не влиять на игровой комфорт. К последнему случаю относятся почти все MMO проекты.
Напряжение модулей
Или вольтаж. Величина при которой модули бессбойно функционируют на заявленной частоте. Тут стоит обратить внимание, что для стандартной и серверной памяти это значение постоянно, а для “игровой” таких значений может быть несколько. Первое стандартное - 1.35v для DDR3, 1.2v для DDR4 и 1.25v для DDR3L, а остальные 1.5-1,65v и 1.35-1.4v соответственно предназначены для нестандартных частот или таймингов.
DDR3L — это модули третьего поколения с пониженным электропотреблением, они совместимы со слотами DDR3.
Также необходимо помнить, что повышенное напряжение негативно сказывается не только на самих модулях памяти, но и на процессорах. Причина этого в том, что контроллер памяти находится в составе кристалла т.е. непосредственно в самом процессоре, а не чипсете, как было до недавнего времени.
Т.ч. если для процессора заявлена память DDR3L, а вы установите обычную на 1.35v и по началу система будет работать стабильно, то по прошествию времени могут начаться сбои. И тут, увы, время деградации контроллера памяти может составить и 3 года и 5 лет, что выйдет за все сроки гарантии.
Канальность
В первую очередь эта характеристика относится к процессорам и показывает со сколькими каналами памяти работает контроллер.
На текущий момент массово распостранены процессоры с двуканальным контроллером. Это означает, что для максимальной производительности подсистемы оперативной памяти необходима установка как минимум 2 планок.
Но так-же есть процессоры с 3-канальным и 4х и даже 6и.
Для максимальной-же производительности лучше всего установить только 2 модуля - по одному на каждый канал.
При этом для Intel лучше подойдут Dual Rank модули с низкими таймингами, а для AMD - Single Rank с высокой тактовой частотой.
Ранги
Они-же rank — это число, которое означает количество наборов микросхем, разрядность каждого из которого составляет в сумме 64 бита, подключенных к управляющей линии Chip Select.
Чем выше ранг, тем большего объема оперативной памяти можно добиться при ограниченном количестве слотов. Обычно ранг маркируется буквами S (Single - одногоранговая), D (Dual - двухранговая) и Q (Quad - четырехранговая).
Для домашних ПК актуальны SR и DR модули. В серверном сегменте встречаются QR модули объемами до 256ГБ. Да, четверть терабайта одной планкой.
Объем памяти
Объем необходимой оперативной памяти зависит от того, для каких задач вам нужен ПК или ноутбук. Обратите внимание, что оперативной памяти должно быть больше, чем указано в минимальных системных требованиях используемых программ.
Например, минимальные требования Google Chrome — 512 МБ, Word 2019 — 1 ГБ. Однако, часто пользователи запускают такие программы в нескольких окнах: ПК с 1 ГБ памяти с такой простой задачей уже не справится. Для офисных задач оптимально 8 ГБ памяти.
Для игр нужно от 8 ГБ оперативной памяти и более. Это видно на примере самых современных игр: в октябре 2019 года вышла The Outer Worlds, в рекомендуемых требованиях которой указаны именно 8 ГБ.
Если вы планируете запускать игры или другие производительные приложения в режиме многозадачности, может понадобится более 16 ГБ.
Со временем новые приложения требуют все больше оперативной памяти — чем больше у вас ее будет, тем дольше вы сможете обойтись без апгрейда.
Например, вам нужно 8 ГБ памяти. В каком формате лучше купить: один модуль на 8 ГБ или два модуля по 4 ГБ? Так как большинство современных процессоров оснащены двухканальным контроллером памяти — эффективнее всего купить набор из двух или четырех модулей.
Сколько понадобится памяти для сервера — более индивидуальный вопрос, который нужно рассматривать отдельно в каждом конкретном случае.
ECC, RegDIMM, LRDIMM и прочие серверные тонкости
А можно в домашний ПК поставить сразу 128 или 256ГБ оперативной памяти? И нет, и да.
Основные типы серверной памяти:
ECC или UDIMM ECC — модуль с поддержкой контроля четности, но без поддержки регистра / буферизации. Такие модули могут самостоятельно исправлять возникающие единичные ошибки памяти, т.к. несут на себе дополнительный чип в котором хранятся контрольные суммы значений.
RegDIMM — они-же FBDIMM и RDIMM. ECC модули с дополнительным контроллером который расположен между чипами памяти и контроллером в процессоре.
Этот контроллер берет на себя буферизацию адресов и частичное управление питанием, что дает возможность располагать в одном ранге и больше самих чипов памяти и больше самих модулей на каждый канал.
Но поскольку управление питанием чипов осуществляется на вспомогательном уровне - занятие всех свободных слотов памяти ведет к падению тактовой частоты всех планок.
LRDIMM — Load Reduced DIMM. Регистровый модуль с более продвинутым вспомогательным контроллером, который не только берет на себя управление адресами, но и полностью перехватывает управления питанием чипов, снимая нагрузку с контроллера памяти в процессоре.
Из-за этого LRDIMM модули могут одновременно быть как больших объемов, так и не снижать тактовую частоту контроллера при занятии всех доступных слотов.
Все модули RDIMM, LRDIMM, FBDIMM, RegDIMM являются подмножеством ECC, но не любой ECC это обязательно регистровый модуль.
Так можно ли в домашний ПК установить много памяти? В обычный — нет.
Дело в том, что хоть часть домашних процессоров и поддерживает ECC память, но объемы таких модулей сопоставимы с объемами NonECC, а обещанные еще весной 2018 планки объемом в 32ГБ так и до сих пор и не дойдут до магазинов.
Но если у вас HEDT - high-end-desktop система. Процессоры в таких системах, как правило, имеют четырех- и шестиканальные контроллеры и парой планок памяти на каждый канал. Тогда да, в такую систему можно установить и 128ГБ, и 256ГБ памяти. Сейчас это системы на основе socket 1356, 2011, 2066, 2011-3 и TR4.
И совсем отдельный случай: WS - workstation-системы, которые одновременно и HEDT, и сервер. Сервер в том, что касается поддерживаемых процессоров — xeon в случае с intel, а hedt - поддержка домашних операционных систем. В такую систему можно поставить пару процессоров и добавив LRDIMM модулей набрать более 2ТБ оперативной памяти.
DIMM/SoDIMM
Форм фактор или же габариты. Первый тип модулей рассчитан на обычные платы и серверы, второй тип на компактные системы. При этом даже SoDIMM могут быть ECC, так как на рынке присутствуют рабочие станции как компактных размеров, так и в формате ноутбуков.
«Игровая» память
Это память, работающая на пониженных таймингах в сравнении со стандартизированными модулями.
В чем ее плюс? В первую очередь, это эстетическая сторона вопроса: зачастую это ее единственный весомый плюс. При достаточном обдуве радиаторы избыточны, а наличие подсветки совершенно не сказывается на производительности.
Мы не говорим обо всех модулях. Есть категория очень дорогих и быстрых планок, уже подбирающихся к рейтингу DDR4-4500. Но вместе с тем есть так-же и DDR4-2400CL12 которые дадут не на много более высокий результат, чем “обычные” DDR4-2933CL21.
Чипы памяти
Всего существует семь основных производителей чипов — Samsung, SK Hynix, Micron, Nanya, WinBond, PowerChip и Elpida. Первым трем принадлежит более 93% рынка (на четвертый квартал 2019 года).
Какие чипы лучше искать для установки в систему? Увы, точную информацию вы сможете узнать только у некоторых серверных моделей, так как этот параметр может быть критичен. Это домашний пользователь покупает 2 или 4 планки, а производитель серверов закупает модули масштабами контейнеров.
В домашнем сегменте вы можете купить одну и ту же модель памяти с разницей в пару месяцев и обнаружить, что модули набраны из чипов разных производителей. Более того, вы даже можете купить обычный модуль Samsung и обнаружить на нем чипы производства Nanya.
Это особенности корпоративного бизнеса — иногда проще купить партию памяти у конкурента, а самому вложиться в обновление производства или занять линии более срочным и выгодным заказом.
Kingston, OCZ, Corsair, AMD, G-Skill, GoodRam не производят чипов памяти, они только занимаются комплектовкой готовых модулей.
Разгон (Overclocking)
Можно найти нужную память, например, Samsung b-die нужной недели выпуска, перебрав и раздев с десяток наборов памяти. Взять лучшую материнскую плату, например Gigabyte Z390 AORUS XTREME WATERFORCE и i9-9900ks укрыв их системой водяного охлаждения стоимостью с офисный ПК получить совсем удручающий результат.
Одна планка будет работать на 4500MHz, а с точно-такой-же второй из того-же набора система напрочь откажется заводиться на частоте свыше 3733. Почему? - тот самый контроллер памяти. Официально он работает с памятью только на частоте 2666MHz, а все что выше - как повезет.
Характеристики материнской платы
Рассмотрим на примере платы Asus PRO WS X570-ACE : она поддерживает установку четырех модулей памяти DIMM DDR4.
В материнскую плату Asus PRO WS X570-ACE можно установить до четырех модулей типа DIMM четвертого поколения. А вот какой частоты - уже зависит от процессора.
Мы рассмотрели ключевые параметры, зная которые, можно сузить поиск до нескольких моделей. Далее рассмотрим тонкости — более специальные характеристики, которые могут подсказать, какую модель из нескольких похожих стоит приобрести.
Одна из таких специализированных характеристик — это низкопрофильность.
Низкопрофильная память меньше размером, однако полностью совместима с обычными слотами своего типа и поколения. Такая память занимает меньше места и пригодится, если вы собираете ПК в компактном корпусе.
Установка модуля памяти
Процесс установки максимально прост: нужно отключить ПК, снять крышку корпуса, достать из слотов старые модули и установить новые до щелчка.
Какие в этом процессе существуют нюансы?
Напоминаем, что модули и слоты разных типов и поколений не подходят друг другу: например, у вас физически не получится установить модуль DDR4 в слот DDR3. Также не получится поставить модуль неверной стороной — слоты специально разработаны так, чтобы установка не вызывала затруднений.
Если вы устанавливаете несколько модулей памяти, проверьте одинаковая ли у них тактовая частота и пропускная способность. Если эти параметры будут отличаться, система настроится на скорость и пропускную способность модуля с более низкими параметрами.
Если у вас заняты не все слоты (например, два из четырех) устанавливайте модули в очередности, указанной на материнской плате: обычно такая информация написана рядом со слотами или слоты обозначены разными цветами.
Подведем итоги: как выбрать оперативную память?
Решите, для чего вам нужна оперативная память: для ПК, ноутбука или сервера.
Оперативная память в сокращении может называться ОЗУ. Ее также называют оперативным запоминающим устройством, памятью с произвольным доступом, RAM. ОЗУ также можно ласково назвать «оперативкой». RAM логически состоит из ячеек памяти. Каждая ячейка хранит количество бит, равное степени двойки. 2^3=8 бит, 2^4=16 бит, 2^5=32 бит, 2^6=64 бит. У каждой ячейки памяти есть свой адрес. Адрес ячейки «оперативки» выглядит следующим образом: FFFFFFFFF.
Регистровой памятью (Registered DIMM, RDIMM) называют модули ОЗУ, которые имеют на «борту» отдельный регистр для адресов «оперативки» и команд.
Контроллер ОЗУ в процессоре обращается к регистрам, регистры же направляют информацию в микросхемы памяти. Такая организация «оперативки» позволяет увеличить количество модулей на канал RAM за счет снижения электрической нагрузки на контроллер памяти. Контроллер находится либо в северном мосту материнской платы, либо в процессоре. Также вдвое уменьшается емкость модулей памяти, если модуль содержит два регистра.
Регистровая память отличается от обычной, небуферизованной «оперативки», более высокими задержками при чтени и записи информации в модулях ОЗУ. Это происходит из-за того, что модули содержат дополнительный промежуточный узел — буфер. Чтение/запись производит контроллер памяти в процессоре или северном мосту материнской платы. Работа с этим узлом, естественно, требует дополнительного времени работы. Но при этом отметим то, что уменьшается нагрузка на процессор, так как буфер отвечает за непосредственную работу с банками памяти.
Каждый модуль ОЗУ содержит микросхему SPD (Serial Presence Detect). Данная микросхема содержит прошивку модуля памяти. Эта прошивка определяет работу более простых микросхем.
Регистровая и буферизованная память — одно и то же
Регистровая память — это буферизованная память. Как было обозначено выше — регистр — это буфер для адресов и команд при работе с памятью. Процессор или северный мост материнской платы отправляют данные, адреса ячеек памяти и команды. Регистры выполняют команды по указанным адресам.
Такая память стоит дороже обычной, небуферизованной памяти. Используется она исключительно в серверах, потому что позволяет получить больший объем памяти на один процессор в сервере.
Что такое FB-DIMM
FB-DIMM, Full Buffered Dual Inline Memory Module — полностью буферизованная DIMM — это планки ОЗУ DDR2. Плашки ОЗУ при этом используют последовательный интерфейс передачи данных между модулями памяти и контроллером «оперативки». В отличие от стандартных модулей RAM, они используют не 240-pin, а 96-pin из 240 возможных пинов. Такая организация работы позволяет организовывать с помощью контроллеров памяти большее количество каналов на материнской плате. Вплоть до 6 каналов. Данные модули памяти несовместимы с обычными планками «оперативки».
Последовательный интерфейс — это интерфейс передачи данных, при работе которого данные передаются по одному проводу или дорожке на печатной плате друг за другом. Таких проводов (дорожек) может быть несколько, но принцип передачи данных при этом не меняется.
Advanced Memory Buffer, AMB — микросхема, которая организует работу модулей памяти FB-DIMM. Эта микросхема располагается прямо на планке «оперативки».
В один канал памяти при такой организации работы модулей ОЗУ возможна установка до 8 планок «оперативки». Это позволяет, в случае с RAM DDR2, добиться емкости ОЗУ до 192 Гигабайт на один сервер.
В связи с тем, что микросхема AMB добавляет свои задержки в работу модуля памяти, данные плашки работают несколько медленнее модулей RDIMM, регистровой ОЗУ. Но, так как общее количество памяти в данном случае возрастает, то общая производительность системы также возрастает.
Краткая история оперативной памяти
Ниже приводится краткая история развития типов ОЗУ. Начинаем мы ее со времени выпуска памяти SDRAM. Это произошло в 1996 году. Пропускная способность данной RAM составила 1.1 GBps.
Следующей памятью в таблице указана память RDRAM. Она была выпущена в 1998 году. Это была абсолютно новая архитектура ОЗУ. Совершенно новый стандарт от фирмы Rambus. Было выпущено несколько поколений памяти. Она отличалась более высокими частотами, стабильными таймингами, вот только при этом задержки функционирования памяти были немного выше. К сожалению, данная память не выдержала конкуренции на рынке и вынуждена была сойти со сцены рынка памяти.
Следующими в таблице указаны линейки RAM DDR. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных. Этот стандарт ОЗУ был выпущен на рынок в 2000 году. Данная память используется и на текущий момент. При этом развивается стандарт для достижения более высоких скоростей функционирования.
Последним типом RAM DDR, выпущенным на рынок, на данный момент является память DDR4.
В настоящее время используются три основных типа модулей памяти (DIMM): UDIMM, RDIMM и LRDIMM.
UDIMM
UDIMM: Полное название - Unbuffered DIMM, то есть небуферизованный модуль памяти с двумя линиями, что означает, что адресные и управляющие сигналы не буферизируются и напрямую достигают микросхемы DRAM на DIMM без какой-либо регулировки времени. Поскольку UDIMM не имеет кеш-памяти между процессором и памятью, задержка мала при той же частоте.
Когда данные передаются от ЦП к каждой частице памяти, UDIMM должен обеспечивать равное расстояние передачи между ЦП и каждой частицей памяти, чтобы параллельная передача была эффективной, а это требует более сложного производственного процесса. Следовательно, UDIMM имеет как емкость, так и частоту. Нижняя.
RDIMM
RDIMM: полное имя Registered DIMM, модуль памяти с двумя линиями и регистром. RDIMM добавляет регистр к полосе памяти для передачи, который расположен между ЦП и частицами памяти, что не только сокращает расстояние параллельной передачи, но также обеспечивает эффективность параллельной передачи. Благодаря высокой эффективности регистра емкость и частоту RDIMM легче увеличить по сравнению с UDIMM.
LRDIMM
LRDIMM: полное название - DIMM с пониженной нагрузкой, двухрядный модуль памяти с низкой нагрузкой. По сравнению с RDIMM, LRDIMM не использует сложные регистры, а просто буферы. Буфер снижает электрическую нагрузку на нижнюю материнскую плату, но почти не влияет на производительность памяти.
Кроме того, память LRDIMM заменяет микросхему регистра в памяти RDIMM на микросхему изолированного буфера памяти iMB (буфер памяти изоляции). Прямым преимуществом является уменьшение нагрузки на шину памяти и дальнейшее увеличение поддерживаемой емкости памяти.
Отличие и применение
Поскольку UDIMM не использует регистры, буферизация не требуется, а задержка мала при той же частоте. Кроме того, еще одно преимущество UDIMM заключается в его невысокой цене. Недостаток в том, что емкость и частота невелики, емкость до 4 ГБ, а частота до 2133 МТ / с. Кроме того, поскольку модули UDIMM могут работать только в небуферизованном режиме и не поддерживают полное выделение памяти сервера (максимальную емкость), производительность сервера не может быть максимальной. В сценариях приложений UDIMM можно использовать не только в области серверов, но и на рынке настольных компьютеров.
Можно сказать, что LRDIMM заменяет RDIMM. С одной стороны, он снижает нагрузку и энергопотребление шины памяти, а с другой стороны, обеспечивает максимальную поддерживаемую емкость памяти. Хотя его самая высокая частота такая же, как у RDIMM, оба они составляют 3200 МТ / с, но Емкость увеличена до 64 ГБ. И, по сравнению с RDIMM, двухранговая память LRDIMM потребляет только 50% потребляемой мощности. LRDIMM также поставляется в серверной области, но его цена выше, чем у RDIMM.
Чтобы более интуитивно понять разницу между этими тремя, редактор Tianxia Data сделал простую сравнительную таблицу в конце статьи.
В продолжение рубрики «конспект админа» хотелось бы разобраться в нюансах технологий ОЗУ современного железа: в регистровой памяти, рангах, банках памяти и прочем. Подробнее коснемся надежности хранения данных в памяти и тех технологий, которые несчетное число раз на дню избавляют администраторов от печалей BSOD.
Старые песни про новые типы
Сегодня на рынке представлены, в основном, модули с памятью DDR SDRAM: DDR2, DDR3, DDR4. Разные поколения отличаются между собой рядом характеристик — в целом, каждое следующее поколение «быстрее, выше, сильнее», а для любознательных вот табличка:
Для подбора правильной памяти больший интерес представляют сами модули:
RDIMM — регистровая (буферизованная) память. Удобна для установки большого объема оперативной памяти по сравнению с небуферизованными модулями. Из минусов — более низкая производительность;
UDIMM (unregistered DRAM) — нерегистровая или небуферизованная память — это оперативная память, которая не содержит никаких буферов или регистров;
LRDIMM — эти модули обеспечивают более высокие скорости при большей емкости по сравнению с двухранговыми или четырехранговыми модулями RDIMM, за счёт использования дополнительных микросхем буфера памяти;
HDIMM (HyperCloud DIMM, HCDIMM) — модули с виртуальными рангами, которые имеют большую плотность и обеспечивают более высокую скорость работы. Например, 4 физических ранга в таких модулях могут быть представлены для контроллера как 2 виртуальных;
FBDIMM — полностью буферизованная DIMM с высокой надежностью, скоростью и плотностью размещения.
Попытка одновременно использовать эти типы может вызвать самые разные печальные последствия, вплоть до порчи материнской платы или самой памяти. Но возможно использование одного типа модулей с разными характеристиками, так как они обратно совместимы по тактовой частоте. Правда, итоговая частота работы подсистемы памяти будет ограничена возможностями самого медленного модуля или контроллера памяти.
Для всех типов памяти SDRAM есть общий набор базовых характеристик, влияющий на объем и производительность:
частота и режим работы;
Конечно, отличий на самом деле больше, но для сборки правильно работающей системы можно ограничиться этими.
Частота и режим работы
Понятно, что чем выше частота — тем выше общая производительность памяти. Но память все равно не будет работать быстрее, чем ей позволяет контроллер на материнской плате. Кроме того, все современные модули умеют работать в в многоканальном режиме, который увеличивает общую производительность до четырех раз.
Режимы работы можно условно разделить на четыре группы:
Single Mode — одноканальный или ассиметричный. Включается, когда в системе установлен только один модуль памяти или все модули отличаются друг от друга. Фактически, означает отсутствие многоканального доступа;
Dual Mode — двухканальный или симметричный. Слоты памяти группируются по каналам, в каждом из которых устанавливается одинаковый объем памяти. Это позволяет увеличить скорость работы на 5-10% в играх, и до 70% в тяжелых графических приложениях. Модули памяти необходимо устанавливать парами на разные каналы. Производители материнских плат обычно выделяют парные слоты одним цветом;
Flex Mode — позволяет увеличить производительность оперативной памяти при установке двух модулей различного объема, но с одинаковой частотой.
Для максимального быстродействия лучше устанавливать одинаковые модули с максимально возможной для системы частотой. При этом используйте установку парами или группами — в зависимости от доступного многоканального режима работы.
Ранги для памяти
Ранг (rank) — область памяти из нескольких чипов памяти в 64 бита (72 бита при наличии ECC, о чем поговорим позже). В зависимости от конструкции модуль может содержать один, два или четыре ранга.
Узнать этот параметр можно из маркировки на модуле памяти. Например уKingston число рангов легко вычислить по одной из трех букв в середине маркировки: S (Single — одногоранговая), D (Dual — двухранговая), Q (Quad — четырехранговая).
Пример полной расшифровки маркировки на модулях Kingston:
Серверные материнские платы ограничены суммарным числом рангов памяти, с которыми могут работать. Например, если максимально может быть установлено восемь рангов при уже установленных четырех двухранговых модулях, то в свободные слоты память добавить не получится.
Перед покупкой модулей есть смысл уточнить, какие типы памяти поддерживает процессор сервера. Например, Xeon E5/E5 v2 поддерживают одно-, двух- и четырехранговые регистровые модули DIMM (RDIMM), LRDIMM и не буферизированные ECC DIMM (ECC UDIMM) DDR3. А процессоры Xeon E5 v3 поддерживают одно- и двухранговые регистровые модули DIMM, а также LRDIMM DDR4.
Немного про скучные аббревиатуры таймингов
Тайминги или латентность памяти (CAS Latency, CL) — величина задержки в тактах от поступления команды до ее исполнения. Числа таймингов указывают параметры следующих операций:
CL (CAS Latency) — время, которое проходит между запросом процессора некоторых данных из памяти и моментом выдачи этих данных памятью;
tRCD (задержка от RAS до CAS) — время, которое должно пройти с момента обращения к строке матрицы (RAS) до обращения к столбцу матрицы (CAS) с нужными данными;
tRP (RAS Precharge) — интервал от закрытия доступа к одной строке матрицы, и до начала доступа к другой;
tRAS — пауза для возврата памяти в состояние ожидания следующего запроса;
CMD (Command Rate) — время от активации чипа памяти до обращения к ней с первой командой.
Разумеется, чем меньше тайминги — тем лучше для скорости. Но за низкую латентность придется заплатить тактовой частотой: чем ниже тайминги, тем меньше допустимая для памяти тактовая частота. Поэтому правильным выбором будет «золотая середина».
Существуют и специальные более дорогие модули с пометкой «Low Latency», которые могут работать на более высокой частоте при низких таймингах. При расширении памяти желательно подбирать модули с таймингами, аналогичными уже установленным.
RAID для оперативной памяти
Для коррекции нерегулярных ошибок применяется ECC-память, которая содержит дополнительную микросхему для обнаружения и исправления ошибок в отдельных битах.
Метод коррекции ошибок работает следующим образом:
При записи 64 бит данных в ячейку памяти происходит подсчет контрольной суммы, составляющей 8 бит.
Когда процессор считывает данные, то выполняется расчет контрольной суммы полученных данных и сравнение с исходным значением. Если суммы не совпадают — это ошибка.
Технология Advanced ECC способна исправлять многобитовые ошибки в одной микросхеме, и с ней возможно восстановление данных даже при отказе всего модуля DRAM.
Исправление ошибок нужно отдельно включить в BIOS
Большинство серверных модулей памяти являются регистровыми (буферизованными) — они содержат регистры контроля передачи данных.
Регистры также позволяют устанавливать большие объемы памяти, но из-за них образуются дополнительные задержки в работе. Дело в том, что каждое чтение и запись буферизуются в регистре на один такт, прежде чем попадут с шины памяти в чип DRAM, поэтому регистровая память оказывается медленнее не регистровой на один такт.
Все регистровые модули и память с полной буферизацией также поддерживают ECC, а вот обратное не всегда справедливо. Из соображений надежности для сервера лучше использовать регистровую память.
Многопроцессорные системы и память
Для правильной и быстрой работы нескольких процессоров, нужно каждому из них выделить свой банк памяти для доступа «напрямую». Об организации этих банков в конкретном сервере лучше почитать в документации, но общее правило такое: память распределяем между банками поровну и в каждый ставим модули одного типа.
Если пришлось поставить в сервер модули с меньшей частотой, чем требуется материнской плате — нужно включить в BIOS дополнительные циклы ожидания при работе процессора с памятью.
Для автоматического учета всех правил и рекомендаций по установке модулей можно использовать специальные утилиты от вендора. Например, у HP есть Online DDR4 (DDR3) Memory Configuration Tool.
Итого
Вместо пространственного заключения приведу общие рекомендации по выбору памяти:
Для многопроцессорных серверов HP рекомендуется использовать только регистровую память c функцией коррекции ошибок (ECC RDIMM), а для однопроцессорных — небуферизированную с ECC (UDIMM). Планки UDIMM для серверов HP лучше выбирать от этого же производителя, чтобы избежать самопроизвольных перезагрузок.
В случае с RDIMM лучше выбирать одно- и двухранговые модули (1rx4, 2rx4). Для оптимальной производительности используйте двухранговые модули памяти в конфигурациях 1 или 2 DIMM на канал. Создание конфигурации из 3 DIMM с установкой модулей в третий банк памяти значительно снижает производительность.
Из тех же соображений максимальной скорости желательно избегать использования четырехранговой памяти RDIMM, поскольку она снижает частоту до 1066 МГц в конфигурациях с одним модулем на канал, и до 800 МГц — в конфигурациях с двумя модулями на канал. Справедливо для серверов на базе Intel Xeon 5600 и Xeon E5/E5 v2.
Список короткий, но здесь все самое необходимое и наименее очевидное. Конечно же, старый как мир принцип RTFM никто не отменял.
Читайте также: