服務(wù)器的主要技術(shù)

發(fā)布時(shí)間: 2012/9/16 21:27:04

一：ECC
在普通的內(nèi)存上，常常使用一種技術(shù)，即Parity，同位檢查碼（Parity check codes）被廣泛地使用在偵錯(cuò)碼（error detectioncodes）上，它們?cè)黾右粋€(gè)檢查位給每個(gè)資料的字元（或字節(jié)），并且能夠偵測(cè)到一個(gè)字符中所有奇（偶）同位的錯(cuò)誤，但Parity有一個(gè)缺點(diǎn)，當(dāng)計(jì)算機(jī)查到某個(gè)Byte有錯(cuò)誤時(shí)，并不能確定錯(cuò)誤在哪一個(gè)位，也就無(wú)法修正錯(cuò)誤。基于上述情況，產(chǎn)生了一種新的內(nèi)存糾錯(cuò)技術(shù)，那就是ECC，ECC本身并不是一種內(nèi)存型號(hào)，也不是一種內(nèi)存專(zhuān)用技術(shù)，它是一種廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)指令中，是一種指令糾錯(cuò)技術(shù)。ECC的英文全稱(chēng)是“Error Checking and Correcting”，對(duì)應(yīng)的中文名稱(chēng)就叫做“錯(cuò)誤檢查和糾正”，從這個(gè)名稱(chēng)我們就可以看出它的主要功能就是“發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤”，它比奇偶校正技術(shù)更先進(jìn)的方面主要在于它不僅能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，而且能糾正這些錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤糾正之后計(jì)算機(jī)才能正確執(zhí)行下面的任務(wù)，確保億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512的正常運(yùn)行。之所以說(shuō)它并不是一種內(nèi)存型號(hào)，那是因?yàn)椴⒉皇且环N影響內(nèi)存結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)速度的技術(shù)，它可以應(yīng)用到不同的內(nèi)存類(lèi)型之中，就象前講到的“奇偶校正”內(nèi)存，它也不是一種內(nèi)存，最開(kāi)始應(yīng)用這種技術(shù)的是EDO內(nèi)存，現(xiàn)在的SD也有應(yīng)用，而ECC內(nèi)存主要是從SD內(nèi)存開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用，而新的DDR系列、RDRAM也有相應(yīng)的應(yīng)用，目前主流的ECC內(nèi)存其實(shí)是一種SD內(nèi)存。

二：Chipkill

　　Chipkill技術(shù)是IBM公司為了解決目前億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512內(nèi)存中ECC技術(shù)的不足而開(kāi)發(fā)的，是一種新的ECC內(nèi)存保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。我們知道ECC內(nèi)存只能同時(shí)檢測(cè)和糾正單一比特錯(cuò)誤，但如果同時(shí)檢測(cè)出兩個(gè)以上比特的數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，則無(wú)能為力。目前ECC技術(shù)之所以在億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512內(nèi)存中廣泛采用，一則是因?yàn)樵谶@以前其它新的內(nèi)存技術(shù)還不成熟，再則在目前的億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512中系統(tǒng)速度還是很高，在這種頻率上一般來(lái)說(shuō)同時(shí)出現(xiàn)多比特錯(cuò)誤的現(xiàn)象很少發(fā)生，因?yàn)檫@樣才使得ECC技術(shù)得到了充分地認(rèn)可和應(yīng)用，使得ECC內(nèi)存技術(shù)成為幾乎所有億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512上的內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)。

　　但隨著基于Intel處理器架構(gòu)的億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512的CPU性能在以幾何級(jí)的倍數(shù)提高，而硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的性能只提高少數(shù)的倍數(shù)，為了獲得足夠的性能，億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512需要大量的內(nèi)存來(lái)臨時(shí)保存CPU上需要讀取的數(shù)據(jù)，這樣大的數(shù)據(jù)訪問(wèn)量就導(dǎo)致單一內(nèi)存芯片上每次訪問(wèn)時(shí)通常要提供4（32位）或8（64位）比特的數(shù)據(jù)，一次讀取這么多數(shù)據(jù)，出現(xiàn)多位數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的可能性會(huì)大大地提高，而ECC又不能糾正雙比特以上的錯(cuò)誤，這樣很可能造成全部比特?cái)?shù)據(jù)的丟失，系統(tǒng)就很快崩潰了。IBM的Chipkill技術(shù)是利用內(nèi)存的子系統(tǒng)來(lái)解決這一難題。內(nèi)存子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理是這樣的，單一芯片，無(wú)論數(shù)據(jù)寬度是多少，只對(duì)于一個(gè)給定的ECC識(shí)別碼，它的影響最多為一比特。舉例來(lái)說(shuō)，如果使用4比特寬的DRAM，4比特中的每一位的奇偶性將分別組成不同的ECC識(shí)別碼，這個(gè)ECC識(shí)別碼是用單獨(dú)一個(gè)數(shù)據(jù)位來(lái)保存的，也就是說(shuō)保存在不同的內(nèi)存空間地址。因此，即使整個(gè)內(nèi)存芯片出了故障，每個(gè)ECC識(shí)別碼也將最多出現(xiàn)一比特壞數(shù)據(jù)，而這種情況完全可以通過(guò)ECC邏輯修復(fù)，從而保證內(nèi)存子系統(tǒng)的容錯(cuò)性，保證億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512在出現(xiàn)故障時(shí)，有強(qiáng)大的自我恢復(fù)能力。采用這種技術(shù)的內(nèi)存可以同時(shí)檢查并修復(fù)4個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)位，億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512的可靠性和穩(wěn)定得到了更充分的保障。

三：Register

　　Register即寄存器或目錄寄存器，在內(nèi)存上的作用我們可以把它理解成書(shū)的目錄，有了它，當(dāng)內(nèi)存接到讀寫(xiě)指令時(shí)，會(huì)先檢索此目錄，然后再進(jìn)行讀寫(xiě)操作，若所須數(shù)據(jù)在目錄中則直接取用不再進(jìn)行讀寫(xiě)操作，這將大大提高億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512內(nèi)存工作效率。帶有Register的內(nèi)存一定帶Buffer（緩沖），并且目前能見(jiàn)到的Register內(nèi)存也都具有ECC功能，其主要應(yīng)用在中高端億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512及圖形工作站上，如IBM Netfinity 5000。

四：FB-DIMM

　　FB-DIMM(Fully Buffered-DIMM，全緩沖內(nèi)存模組)是Intel在DDR2的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的一種新型內(nèi)存模組與互聯(lián)架構(gòu)，既可以搭配現(xiàn)在的DDR2內(nèi)存芯片，也可以搭配未來(lái)的DDR3內(nèi)存芯片（已被取消）。FB-DIMM可以極大地提升系統(tǒng)內(nèi)存帶寬并且極大地增加內(nèi)存最大容量。

　　FB-DIMM技術(shù)是Intel為了解決內(nèi)存性能對(duì)系統(tǒng)整體性能的制約而發(fā)展出來(lái)的，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了跨越式的性能提升，同時(shí)成本也相對(duì)低廉。在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，內(nèi)存可謂是決定整機(jī)性能的關(guān)鍵因素，光有快的CPU，沒(méi)有好的內(nèi)存系統(tǒng)與之配合，CPU性能再優(yōu)秀也無(wú)從發(fā)揮。因?yàn)镃PU運(yùn)算時(shí)所需的數(shù)據(jù)都是從內(nèi)存中獲取，如果內(nèi)存系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)給CPU供應(yīng)數(shù)據(jù)，CPU不得不處在一種等待狀態(tài)，形成資源閑置，性能自然無(wú)從發(fā)揮。對(duì)于普通的個(gè)人電腦來(lái)說(shuō)，由于是單處理器系統(tǒng)，目前的內(nèi)存帶寬已經(jīng)能滿(mǎn)足其性能需求；而對(duì)于多路的億恩小路Q(chēng)Q572931335電話15890397512來(lái)說(shuō)，由于是多處理器系統(tǒng)，其對(duì)內(nèi)存帶寬和內(nèi)存容量是極度渴求的，傳統(tǒng)的內(nèi)存技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足其需求了。這是因?yàn)槟壳暗钠胀―IMM采用的是一種“短線連接”(Stub-bus)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)中，每個(gè)芯片與內(nèi)存控制器的數(shù)據(jù)總線都有一個(gè)短小的線路相連，這樣會(huì)造成電阻抗的不繼續(xù)性，從而影響信號(hào)的穩(wěn)定與完整，頻率越高或芯片數(shù)據(jù)越多，影響也就越大。雖然Rambus公司所推出的的XDR內(nèi)存等新型內(nèi)存技術(shù)具有極高的性能，但是卻存在著成本太高的問(wèn)題，從而使其得不到普及。而FB-DIMM技術(shù)的出現(xiàn)就較好的解決了這個(gè)問(wèn)題，既能提供更大的內(nèi)存容量和較理想的內(nèi)存帶寬，也能保持相對(duì)低廉的成本。FB-DIMM與XDR相比較，雖然性能不及全新架構(gòu)的XDR，但成本卻比XDR要低廉得多。

　　與現(xiàn)有的普通DDR2內(nèi)存相比，F(xiàn)B-DIMM技術(shù)具有極大的優(yōu)勢(shì):在內(nèi)存頻率相同的情況下能提供四倍于普通內(nèi)存的帶寬，并且能支持的最大內(nèi)存容量也達(dá)到了普通內(nèi)存的24倍，系統(tǒng)最大能支持192GB內(nèi)存。FB-DIMM最大的特點(diǎn)就是采用已有的DDR2內(nèi)存芯片(以后還將采用DDR3內(nèi)存芯片)，但它借助內(nèi)存PCB上的一個(gè)緩沖芯片AMB(Advanced Memory Buffer，高級(jí)內(nèi)存緩沖)將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)流，并經(jīng)由類(lèi)似PCI Express的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高速串行總線將數(shù)據(jù)傳輸給處理器。

　　與普通的DIMM模塊技術(shù)相比，F(xiàn)B-DIMM與內(nèi)存控制器之間的數(shù)據(jù)與命令傳輸不再是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的并行線路，而采用了類(lèi)似于PCI-Express的串行接口多路并聯(lián)的設(shè)計(jì)，以串行的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在這種新型架構(gòu)中，每個(gè)DIMM上的緩沖區(qū)是互相串聯(lián)的，之間是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式，數(shù)據(jù)會(huì)在經(jīng)過(guò)第一個(gè)緩沖區(qū)后傳向下一個(gè)緩沖區(qū)，這樣，第一個(gè)緩沖區(qū)和內(nèi)存控制器之間的連接阻抗就能始終保持穩(wěn)定，從而有助于容量與頻率的提升

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