عکس مربوط به تعاریف رم چیست بخش سوم است.

بررسی انواع حافظه تصادفی یا رم در سرورهای نسل دهم اچ پی

در ابتدا باید گفت که هر دستگاهی که امروزه در دنیای شبکه و تکنولوژی وجود دارد دارای حافظه رم می باشد؛ از موبایل های کوچک گرفته تا ابر سرورهای رایانه ای این حافظه را به میزان های مختلف در خود دارند. ما در این مقاله می خواهیم به بررسی دقیق انواع RAM در سرور های اچ پی به ویژه نسل دهم این سرورها بپردازیم.

حافظه های تصادفی در سرورهای نسل دهم دارای ۴ مدل هستند:

LRDIMM
RDIMM
NVDIMM (Persistent Memory)
Scalable Persistent Memory

که مورد چهارم به صورت اختصاصی برای سرورهای نسل دهم اچ پی می باشد.

حافظه رم چگونه کار می کند؟

پیش از بررسی این مدل ها باید ابتدا بدانیم که کارکرد یک حافظه رم به چه ترتیب است: در شکل زیر نحوه کار کردن رم نمایش داده شده است به این ترتیب که زمانی که یک اپلیکیشن دیتایی را برای پردازش به رم ارسال می کند به صورت بسته های ۶۴ بیتی به مموری کنترلر ارسال می شوند. هر مادربرد دارای یک مموری کنترلر است که اطلاعات را به چیپست های موجود در رم ها که با آنها DRAM گفته می شود، ارسال می کند.

البته مموری کنترلر این اطلاعات را که به صورت بسته های ۶۴ بیتی ارسال شده اند را به علاوه ۸ بیت کرده و در واقع ۷۲ بیت را به DRAM ها ارسال می کند. این DRAM ها اطلاعات را پردازش کرده و اطلاعات پردازش شده را به مموری کنترلر تحویل داده و مموری کنترلر نیز این اطلاعات را اپلیکیشن مورد نظر تحویل می دهد. حال دو نکته را در نظر بگیرید:

۱. اینکه با قطع شدن جریان برق اطلاعات DRAM ها به صورت کامل از بین می روند.
۲. رم ها دارای دو ویژگی ECC (Error Correction Circuit) و EDC (Error Correction Circuit) هستند. EDC به معنای تشخیص یک ارور و دیتایی که به اصطلاح Lost شده است، می باشد. در EDC فقط تشخیص انجام می شود اما در ECC این خطا توسط خود حافظه رم ترمیم و درست می شود. حال نکته ای به وجود می آید: اینکه اگر یک DRAM از بین برود اطلاعات می تواند توسط ECC بازگردانده شود اما اگر کل ماژول رم از بین برود اطلاعات توسط EDC تشخیص داده می شود اما ECC انجام نمی شود و دیتا از بین می رود.

امروزه در سرور های نسل دهم اچ پی از رم های Advanced ECC استفاده می شود که هم عمل Detection را انجام می دهند هم عمل Correction.

بررسی حافظه های RDIMM

پیش از بررسی دقیق مدل های رم لازم است با دو اصطلاح آشنا شوید:

Throughput: به حجم اطلاعات و دیتای ارسالی از کنترلر به سوی DRAM ها گفته می شود.
Latency: به میزان زمانی که یک کنترلر دیتا را ارسال می کند و دیتا پردازش شده و به کنترلر بازمیگردد، Latency گفته می شود.

در حافظه های RDIMM دیتا مستقیماً از مموری کنترلر به DRAM ها ارسال می شود و واسطه ای این بین وجود ندارد لذا Latency در این مدل کمتر است. شکل زیر نشان دهنده این مدل از حافظه های تصادفی است. حجم های این مدل از رم ها نسبت به رم های LRDIMM کمتر است و نهایت ظرفیتی که تا به امروز برای این مدل تولید شده است ۶۴ گیگابایت می باشد.

بررسی حافظه های LRDIMM

در حافظه های LRDIMM دیتا ابتدا به buffer می آید و سپس از بافر به DRAM ها تقسیم شده و دیتا پردازش می شود. در رم های LRDIMM چون اطلاعات مستقیماً به DRAM ها فرستاده نمی شوند Latency بیشتر است اما در عوض حجم بیشتری از دیتا می تواند توسط مموری کنترلر ارسال شود، در واقع Throughput بیشتر از رم های RDIMM است. رم های LRDIMM بیشترین ظرفیت را بین این مدل ها دارد و ظرفیت آنها تا حداکثر ۱۲۸ گیگابایت در هر ماژول می باشد.

در نتیجه می توانیم دریابیم که حافظه های RDIMM برای اپلیکیشن های Small Size مانند Virtualization و LRDIMM ها برای Big Data مانند ERP مناسب هستند.

نکته: توجه داشته باشید که رم های RDIMM و LRDIMM در یک سرور با یکدیگر ترکیب نمی شوند و باید از یک مدل از آنها در یک سرور استفاده کرد. شکل زیر نشان دهنده نحوه عملکرد رم های LRDIMM است.

بررسی حافظه های NVDIMM

در این مدل از رم ها تعدادی از چیپست های روی رم مانند رم های LRDIMM و RDIMM به صورت DRAM و تعداد دیگر آنها FLASH هستند. زمانی که برق برود اطلاعات DRAM ها به سرعت به فلش ها می آیند و در آنجا ذخیره می شوند و زمانی که دوباره برق بیاید اطلاعات از فلش ها به DRAM ها آمده و پردازش ادامه پیدا می کند. لذا با رفتن جریان برق اطلاعات موجود در رم های NVDIMM از بین نخواهد رفت.

این سری از رم ها برای سرورهایی مناسب است که به هیچ عنوان زمان قطع شدن سرویس در آنها توجیهی ندارد. سرورهایی که از این رم ها استفاده می کنند در عرض چند ثانیه Reboot می شوند در حالی که سرورهایی که از رم های RDIMM و LRDIMM استفاده می کنند اگر تعداد آنها زیاد باشد ممکن است تا ۱ ساعت زمان ببرد.

نکته: این رم ها به دلیل تکنولوژی بالا و تعداد چیپست های (DRAM) کمتر فقط تا ظرفیت ۱۶ گیگابایت تا به امروز تولید شده اند.

بررسی تکنولوژی Scalable Persistent Memory

در این تکنولوژی که فقط در سرورهای نسل دهم اچ پی وجود دارد وجود سه سخت افزار در سرور ضروری است: NVMe SSD, RDIMM, HPE G10 Power Supply.

در منبع تغذیه های (پاور) سرور های نسل دهم اچ پی یک باطری ۴۶۰ وات وجود دارد که در نسل های گذشته سرورهای اچ پی وجود نداشت. این تکنولوژی به این صورت کار می کند که زمانی که برق برود، برق اطلاعات موجود در DRAM های حافظه رم توسط باطری پاور سرور تأمین می شود و این اطلاعات به سرعت به هارد NVMe منتقل می شود و زمانی که برق می آید این اطلاعات به DRAM ها بازمیگردد و پردازش انجام می شود، لذا با این تکنولوژی ریسک از بین رفتن اطلاعات در سرورهای نسل دهم به صفر می رسد.