认识服务器内存

服务器跟普通PC一样需要内存，但由于受到电磁干扰，电压突变等因素的影响，内存的数据可能会发生错误，导致系统的崩溃。虽然说现在的内存出错的几率已经很低，可还是不能满足服务器稳定性的要求，所以服务器的内存一般还会引入各种的内存的纠错技术，以降低宕机的几率。

　　内存的纠错技术有很多种，主要有奇偶校验技术、ECC技术和IBM的Chipkill-correct ECC技术，下面我们就来简单介绍一下这几种技术。

奇偶校验技术

　　奇偶校验的原理很简单，我们知道在内存中数据是用二进制来保存的，也就是说当中的数据不是0就是1，我们可以增加一位来存储数据中内容为0（或1）的位数是奇数（或偶数）的真假。具体做法是这样的，假设现在要储存一个n位的数据（X0 X1 X2……Xn），我们先将各位进行异或运算得出校验码C=X0 xor X1 xor X2……xor Xn，再将 取补并存到第n+1个位中；读取数据的时候，先将读取出来的数据的各位和校验码进行异或运算（not C xor X0 xor X1 xor X2……xor Xn），如果得出来的结果为1，则说明数据没有错误，否则说明数据出现了错误，需要更正。因为一个字节有8位，所以一般每8位就取一个奇偶校验位。奇偶校验的缺点也是明显的，如果数据中错误位数之和为偶数时就不能被发现了，而且奇偶校验只能够发现错误，不能够查并改正错误，因此，ECC内存校验技术也应运而生。

ECC技术

　　ECC（Error Correcting Code/Error Checking and Correcting）也称为SEC（Single Error Correct ）ECC，它跟奇偶校验一样，需要额外的空间来储存校正码，但其占用的位数跟数据的长度并非成线性关系，具体来说，一个8位的数据产生的ECC码要占用5位的空间，而一个16位数据ECC码只需增加一位，就是6位，而32位的数据则要7位的ECC码，如此类推。显然ECC码的长度跟数据的长度成的是对数关系，当数据长度在64位以上的时候，ECC码在空间占用上就会凸现优势。此外，ECC校验最大的优点是如果数据中有一位错误，它不但能发现而且可以对其更正，ECC校验还可以发现2~4位错误（不能更正），当然这样的情况出现的几率是非常低的。ECC码的校验算法比奇偶校验复杂不少，需要专门的芯片来支持，所以普通的电脑主板不一定会支持ECC内存校验，而且因为系统需要时间来等待校验的结果，ECC校验会降低系统速度2%-3%左右，但这小小的代价换来系统稳定性的大大提高可以说事非常值得的。

Chipkill-correct ECC技术

　　随着服务器运算速度的提高，内存容量的增大，内存出错的几率也在上升，据统计，带1GB SEC ECC内存的系统在三年内发生错误的几率是7%，这对于现在企业级服务器的稳定性要求是远远不够的，所以在97年，IBM率先提出了Chipkill-correct ECC技术，其可以将1GB内存系统三年内发生错误的几率降到0.06%！其原理跟硬盘的RAID技术相似，所以也叫做RAID-M(Redundant Array of Inexpensive DRAMs - for Memory)技术。具体做法是将若干字节的数据很其ECC校验码合成一个“ECC WORD”，再将其分开存储到几根不同的内存上。所以其容错能力大大加强，存储方式有点像RAID5技术。此外，Chipkill还加大了ECC码的长度，使其有更强的纠错能力，如一个128位的数据加16位的ECC码可以容许4位的错误。但是这种系统的内存必须成对出现，而且对其算法芯片的设计比较困难，所以一般只用在大型的服务器上。