О Рангах И Виртуализации В Оперативной Памяти



О рангах и виртуализации в оперативной памяти

Продолжая раздел «Резюме администратора», хотелось бы разобраться в нюансах современных аппаратных технологий оперативной памяти: регистровой памяти, рангов, банков памяти и т.д. Давайте подробнее рассмотрим надежность хранения данных в памяти и те технологии, которые экономят администраторов.

от горя бесчисленное количество раз в день.

BSOD .

Старые песни о новых типах Сегодня рынок предлагает в основном модули с памятью DDR SDRAM: DDR2, DDR3, DDR4. Разные поколения отличаются друг от друга рядом характеристик — в общем, каждое следующее поколение «быстрее, выше, сильнее», и для любопытных вот табличка:

О рангах и виртуализации в оперативной памяти

Для правильного выбора памяти больший интерес представляют сами модули:

  • RDIMM — это регистровая (буферизованная) память.

    Удобен для установки большого объёма оперативной памяти по сравнению с небуферизованными модулями.

    Обратной стороной является более низкая производительность;

  • UDIMM (unregistered DRAM) — незарегистрированная или небуферизованная память — это оперативная память, не содержащая никаких буферов и регистров;
  • LRDIMM — эти модули обеспечивают более высокую скорость и большую емкость, чем двухранговые или четырехранговые RDIMM, за счет использования дополнительных микросхем буфера памяти;
  • HDIMM (HyperCloud DIMM, HCDIMM) — это модули с виртуальными рангами, которые имеют более высокую плотность и обеспечивают более высокую скорость работы.

    Например, 4 физических ранга в таких модулях могут быть представлены контроллеру как 2 виртуальных;

  • FBDIMM — это модуль DIMM с полной буферизацией, обладающий высокой надежностью, скоростью и плотностью.

Попытка использовать эти типы одновременно может повлечь за собой самые разные печальные последствия, вплоть до поломки материнской платы или самой памяти.

Но можно использовать однотипные модули с разными характеристиками, поскольку они обратно совместимы по тактовой частоте.

Правда, конечная частота работы подсистемы памяти будет ограничена возможностями самого медленного модуля или контроллера памяти.

Все типы памяти SDRAM имеют общий набор основных характеристик, влияющих на емкость и производительность:

  • частота и режим работы;
  • классифицировать;
  • тайминги.

Конечно, отличий на самом деле больше, но для сборки исправно работающей системы можно ограничиться и этими.

Частота и режим работы Понятно, что чем выше частота, тем выше общая производительность памяти.

Но память все равно не будет работать быстрее, чем это позволяет контроллер на материнской плате.

Кроме того, все современные модули могут работать в многоканальном режиме, что повышает общую производительность.

до четырех раз .

Режимы работы можно разделить на четыре группы:

  • Single Mode – одноканальный или асимметричный.

    Горит, когда в системе установлен только один модуль памяти или все модули отличаются друг от друга.

    Фактически это означает отсутствие многоканального доступа;

  • Dual Mode – двухканальный или симметричный.

    Слоты памяти сгруппированы в каналы, в каждом из которых установлен 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;

  • Triple Mode – трехканальный режим работы.

    Модули устанавливаются группами по три – на каждый из трёх каналов.

    Последующие режимы работают аналогично.

    : четырехканальный (четырехканальный), восьмиканальный (8-канальная память) и т.д.

  • Flex Mode – позволяет увеличить производительность оперативной памяти при установке двух модулей разного размера, но с одинаковой частотой.

Для максимальной производительности лучше установить одинаковый модули с максимально возможной для системы частотой.

В этом случае используйте установку парами или группами в зависимости от имеющегося многоканального режима работы.

Ранги на память Ранг — это область памяти из нескольких 64-битных микросхем памяти (72 бита, если доступен ECC, о котором мы поговорим позже).

В зависимости от конструкции модуль может содержать один, два или четыре ранга.

Узнать этот параметр можно по маркировке на модуле памяти.

Например, у Kingston количество рангов легко вычислить по одной из трёх букв в середине маркировки: S (Single — одноранговый), D (Dual — двухранговый), Q (Quad — четырёхранговый).

-классифицировать).

Полный пример транскрипта маркировка на модулях Kingston:

О рангах и виртуализации в оперативной памяти

Серверные материнские платы ограничены общим количеством рядов памяти, с которыми они могут работать.

Например, если можно установить максимум восемь рангов при уже установленных четырех двухранговых модулях, то добавить память в свободные слоты будет невозможно.

Перед приобретением модулей имеет смысл уточнить, какие типы памяти поддерживает серверный процессор.

Например Xeon E5/E5 v2 поддерживает одно-, двух- и четырехранговые зарегистрированные модули DIMM (RDIMM), LRDIMM и небуферизованные модули ECC DIMM (ECC UDIMM) DDR3. И процессоры Ксеон Е5 v3 Поддерживает модули DIMM с одним и двумя регистрами, а также модули LRDIMM DDR4. Немного о скучных сокращениях хронометража Тайминги или задержка памяти (CAS Latency, CL) — это величина задержки в тактах от получения команды до ее выполнения.

Временные цифры обозначают параметры следующих операций:

  • К.

    Л.

    (CAS Latency) – время, которое проходит между запросом процессором каких-то данных из памяти и моментом выдачи памяти этих данных;

  • тУЗО (задержка от RAS до CAS) – время, которое должно пройти с момента обращения к строке матрицы (RAS) до обращения к столбцу матрицы (CAS) с необходимыми данными;
  • ТРП (RAS Precharge) – интервал от закрытия доступа к одной строке матрицы до начала доступа к другой;
  • ТРАС – пауза для возврата памяти в состояние ожидания следующего запроса;
  • КМД (Command Rate) – время от активации микросхемы памяти до обращения к ней по первой команде.

Конечно, чем короче тайминги, тем лучше для скорости.

Но за низкую задержку по тактовой частоте приходится платить: чем ниже тайминги, тем ниже допустимая тактовая частота памяти.

Поэтому правильным выбором будет «золотая середина».

Существуют также специальные, более дорогие модули с маркировкой «Low Latency», способные работать на более высоких частотах с меньшими таймингами.

При расширении памяти желательно выбирать модули с таймингами, аналогичными уже установленным.

RAID для оперативной памяти Ошибки при хранении данных в оперативной памяти неизбежны.

Они классифицируются как аппаратные сбои и периодические ошибки (сбои).

Память четности может обнаружить ошибку, но не может ее исправить.

Для исправления нерегулярных ошибок используется память ECC, содержащая дополнительный чип для обнаружения и исправления ошибок в отдельных битах.

Метод исправления ошибок работает следующим образом:

  1. При записи 64 бит данных в ячейку памяти вычисляется контрольная сумма размером 8 бит.
  2. Когда процессор считывает данные, вычисляется контрольная сумма полученных данных и сравнивается с исходным значением.

    Если суммы не совпадают, это ошибка.

  3. Если ошибка однобитовая, неправильный бит исправляется автоматически.

    Если оно двухбитное, соответствующее сообщение передается в операционную систему.

Технологии Расширенный ECC способен исправлять многобитные ошибки в одном чипе и восстанавливать данные даже в случае выхода из строя всего модуля DRAM.

О рангах и виртуализации в оперативной памяти

Исправление ошибок должно быть включено отдельно в биосе Большинство модулей памяти сервера являются регистровыми (буферизованными) — они содержат регистры управления передачей данных.

Регистры также позволяют устанавливать большие объемы памяти, но они вносят дополнительные задержки в работу.

Дело в том, что каждое чтение и запись буферизуются в регистре в течение одного такта, прежде чем попасть из шины памяти в микросхему DRAM, поэтому регистровая память оказывается медленнее, чем нерегистровая память, на один такт.

О рангах и виртуализации в оперативной памяти

Источник - nix.ru Все модули регистров и полностью буферизованная память также поддерживают ECC, но обратное не всегда верно.

Из соображений надежности лучше использовать для сервера регистровую память.

Многопроцессорные системы и память Для корректной и быстрой работы нескольких процессоров каждому из них необходимо выделить свой банк памяти для «прямого» доступа.

Об организации этих банков на конкретном сервере лучше прочитать в документации, но общее правило такое: память распределяем между банками поровну и в каждый ставим однотипные модули.

Если вам пришлось установить в сервер модули с меньшей частотой, чем требует материнская плата, необходимо в BIOS включить дополнительные циклы ожидания при работе процессора с памятью.

Для автоматического учета всех правил и рекомендаций по установке модулей можно воспользоваться специальными утилитами от производителя.

Например, у HP есть Онлайн-инструмент конфигурации памяти DDR4 (DDR3) .

Общий Вместо пространственного вывода дам общие рекомендации по выбору памяти:

  • Для многопроцессорных серверов HP рекомендуется использовать только регистровую память с функцией исправления ошибок (ECC RDIMM), а для однопроцессорных серверов – небуферизованную память с ECC (UDIMM).

    Лучше выбирать планки UDIMM для серверов HP одного 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 с 1 или 2 DIMM на канал.

    Создание конфигурации с 3 модулями DIMM с модулями, установленными в третьем банке памяти, значительно снижает производительность.

  • По тем же причинам максимальной скорости рекомендуется 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.

    Действительно для серверов на базе Intel Xeon 5600 и Xeon E5/E5 v2.

Список небольшой, но здесь собрано все самое необходимое и наименее очевидное.

Конечно, принцип RTFM, старый как мир, никто не отменял.

Теги: #Оптимизация сервера #Системное администрирование #Администрирование сервера #серверы #память #ECC #ранги

Вместе с данным постом часто просматривают: