内存,服务器的咽喉
服务器·网管
在服务器硬件中,内存的作用和普通台式机内存差不多,都是数据交换的通道,重要性相当于人的咽喉。可是对于服务器内存,相信由于大多数人接触不多,缺乏一定的了解。因此,我们今天向大家简单介绍一下服务器内存,看看它与台式机的内存有什么本质的差别?
一、服务器内存的类型
现在常用的服务器内存主要有DDR、DDR2、FB-DIMM及最新的DDR3几种,以前的SDRAM、RAMBUS内存已经很少看到。从基本的技术层面来说,服务器DDR、DDR2、 DDR3内存与普通台式机内存没有什么区别,只不过服务器内存拥有一项或几项特殊功能。在这里我们要特别说明一下的是FB-DIMM内存,它不仅仅是功能的不同。
FB-DIMM(Fully Buffered-DIMM,全缓冲内存模组)是Intel在DDR2、DDR3的基础上发展出来的一种内存模组与互联架构,既可以搭配DDR2内存芯片,也可以搭配最新的DDR3内存芯片,但它借助内存PCB上的一个缓冲芯片(AMB)将数据的并行传输转换为串行传输,并经由类似PCI Express的点对点高速串行总线将数据传输给处理器。与现有的普通DDR2、DDR3内存相比,FB-DIMM技术具有极大的优势:在内存频率相同的情况下它目前能提供四倍于普通内存的带宽,并且能支持的最大内存容量也达到了普通服务器内存的24倍,系统最大能支持192GB内存。
二、服务器内存技术
在服务器内存技术中,近两年可以说没有什么实质性的变化,仍主要体现在FB-DIMM标准的深入应用,以及随着PC内存技术一起发展的DDR2和DDR3内存技术的应用。在服务器内存技术中,除了与普通台式机内存共有的内存技术之外,服务器也有一些独特的内存技术。
1.ECC纠正指令错误
ECC的英文全称是“Error Checking and Correcting”,对应的中文名称叫做“错误检查和纠正”,和奇偶校验(Parity)类似。但是,在那些Parity只能检测到错误的地方,ECC可以纠正绝大多数错误。经过内存的纠错,计算机的操作指令才可以继续执行,这能让服务器可以长期不出错运行,在无形中也就保证了服务器系统的稳定可靠。从外观来说, ECC内存因为要满足校验纠错的需要,所以加入了一颗ECC校验颗粒。
不过,ECC内存技术虽然可以同时检测和纠正单一比特(bit)错误,但如果同时检测两个比特以上的数据的错误,则无能为力。因此IBM推出了Chipkill技术,利用内存的子结构方法来解决这一难题。
2.Chipkill修复错误数据
Chipkill内存技术是在ECC技术基础上改进而来的。Chipkill内存控制器所提供的存储保护在概念上和具有校验功能的磁盘阵列类似,在写数据的时候,把数据写到多个DIMM内存芯片上。这样,每个DIMM(Dual Inline Memory Module,双列直插内存模块)所起的作用和存储阵列相同。如果其中任何一个芯片失效了,它只会影响到一个数据字节的某一比特,因为其他比特存储在另外的芯片上。出现错误后,内存控制器能够从失效的芯片重新构造“失去的数据”,使得服务器可以继续正常工作。采用这种Chipkill内存技术的内存可以同时检查并修复4个错误数据位,进一步提高服务器的实用性。
3.ECC Registered提高工作效率
ECC Registered内存技术是相对ECC来说的,Registered翻译成中文就是寄存器或目录寄存器。有了它,当内存接到读写指令时,会先检索此目录,然后再进行读写操作,这将大大提高服务器内存的工作效率。带有Registered的内存一般都带有Buffer(缓冲),并且目前能见到的 Registered内存也都具有ECC功能。从外观来看,ECC Registered内存上面的芯片一般比普通内存多出2~3个,主要是PLL (Phase Locked Loop)和Registered IC。其中 PLL芯片起到调整时钟信号、保证内存条之间信号同步的作用。而Registered IC起到提高驱动能力的作用。服务器产品需要支持大容量的内存,单靠主板无法驱动如此大容量的内存,而使用带Registered的内存条,通过Registered IC提高驱动能力使服务器可支持更大容量的内存。

三、服务器内存封装技术
由于服务器产品的独特性,生产厂商通常会对系统内存提出特殊的要求:比如对于追求最大空间利用率的服务器用户来说,尽可能地压缩空间而内存容量又要尽可能的大,这时,采用芯片堆叠封装技术是比较好的解决方案。在堆叠封装技术方面,服务器内存主要采用TCP、FEMMA 、EPOC 等两芯片堆叠形式。
1.TCP让内存更薄
TCP,英文全称为“Tape Carrier Packaging”,中文名称是“载体捆绑式封装”,可以将36片内存芯片集成在一个DIMM中,Elpida公司的产品就采用此类封装。这项专利技术相对于原来的TSOP封装技术(将两片内存芯片相对做在一个标准的DIMM上)提高了导热特性,并且使得内存更薄了一些。

2.EPOC改善散热
EPOC全称为“Elevated Package Over CSP”,覆盖式封装,是Kingston推出的内存封装技术。EPOC封装技术是将两种封装的内存分两层装在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)上,上面一层是TSOP(Thin Small Outline Package,薄型小尺寸封装),下面的是CSP(Chip Scale Package,芯片级封装),两层之间没有任何的连接。这项技术中,两层内存没有直接接触,空气可以在层间流动来改善散热的效果。

3.FEMMA提高内存容量
FEMMA英文全称为“Foldable Electronic Memory Module Assembly” ,意思是“可折叠电子模组”。此封装技术采用二合一PCB的方式来制造高容量内存,用柔性电路把两块PCB连接在一起。
由于服务器内存在各种技术上相对普通台式机内存来说要严格得多,它强调的不仅是内存的速度,而且是它的内在纠错技术能力和稳定性,因此服务器内存在技术难度和加工工艺上比普通PC机上的内存有较大提高,所以服务器内存品牌没有普通PC机内存品牌那么多,目前主要的服务器内存品牌有Kingmax、Kinghorse、现代、三星、Kingstone、VIKING、NEC等。