Máy trạm là dòng sản phẩm có độ bền cao, chất lượng tốt phục vụ cho doanh nghiệp với khả năng lưu trữ, làm việc hiệu quả và mức giá vô không hề rẻ. Vậy đâu là nguyên nhân khiến giá thành của một chiếc máy trạm trở nên đắt đỏ như vậy.
Một trong những linh kiện không thể thiếu trong các máy trạm đó là ECC RAM. Vậy ECC RAM là gì? Ưu nhược điểm của nó ra sao? Có mấy loại ECC RAM? Hãy cùng bài viết tìm hiểu nhé.
ECC RAM là gì?
ECC (Error Checking and Correction) nghĩa là kiểm tra và sửa lỗi. Vì vậy ECC RAM được biết đến là thanh bộ nhớ với khả năng tự động kiểm tra, sửa lỗi cũng như điều khiển được dòng dữ liệu ra vào nó và hạn chế lỗi khi truyền tín hiệu ở tốc độ cao.
Cơ chế hoạt động của ECC RAM
ECC RAM có 9 chip thay vì 8 chip so với RAM không có tính năng ECC. Khả năng tự kiểm tra và sửa lỗi cho từng bit riêng lẻ giúp nó phát hiện và sửa lỗi kịp thời ngay lúc xảy ra. Cơ chế hoạt động của ECC không giống như RAID 4 và 5 (sử dụng thuật toán XOR để tạo ra parity bit).
ECC sẽ không hy sinh một phần bộ nhớ để sử dụng cho việc sửa lỗi mà có xu hướng bổ sung thêm chip vào bộ nhớ ECC. Nhược điểm của ECC là chỉ có cơ chế sửa lỗi trên từng bit riêng lẻ nên khi có nhiều bit lỗi xảy ra cùng 1 lúc thì bộ nhớ ECC tuy phát hiện ra lỗi nhưng không có khả năng sửa kịp.
Đối với máy tính bàn, laptop hay thiết bị di động thì chức năng sửa lỗi ECC ít được quan tâm hơn, khi bị sẽ gây ra lỗi chương trình hoặc buộc phải khởi động lại máy gây ra phiền phức. Tuy nhiên đối với máy chủ hay máy trạm, việc duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu và khả năng hoạt động liên tục là 2 ưu tiên hàng đầu, do đó lựa chọn ECC RAM cho máy chủ gần như trở thành tiêu chuẩn, hết sức quan trọng.
Về cơ chế hoạt động, ECC mã hóa thông tin trong một khối 8 bits cho phép phục hội lại lỗi bit đơn. Mỗi lần dữ liệu được ghi vào bộ nhớ, ECC sử dụng một thuật toán đặc biệt để tạo ra các giá trị được gọi là check bits.
Các thuật toán thêm những check bit cùng với nhau để tính toán ra giá trị checksum, sau đó checksum sẽ được lưu trữ cùng với dữ liệu. Khi dữ liệu đọc từ bộ nhớ, các thuật toán sẽ tính toán lại giá trị checksum và so sánh với checksum đã thêm vào dữ liệu lúc trước. Nếu giá trị checksum giống nhau thì đữ liệu đó hợp lệ và tiếp tục hoạt động.
Nếu giá trị checksum khác nhau, dữ liệu có lỗi và bộ nhớ ECC logic sẽ cô lập các lỗi và báo cáo với hệ thống. Trong trường hợp lỗi đơn bit, bộ nhớ ECC logic có thể sữa lỗi và xuất ra dữ liệu được sửa để hệ thống tiếp tục vận hành.
Có bao nhiêu loại ECC RAM
Unbuffered ECC RAM (UDIMM ECC RAM)
Unbuffered ECC RAM (UDIMM ECC RAM) là loại RAM Unbuffered bổ sung thêm tính năng ECC có chức năng tự kiểm tra và sửa lỗi. Đây là bộ nhớ không có các bộ đệm hoặc thanh ghi (register) được thiết kế trên module bộ nhớ mà thay vào đó, các thiết bị này được thiết kế trên bo mạch chủ (motherboard).
Các lệnh truy xuất bộ nhớ của Unbuffered ECC RAM được đưa trực tiếp đến module bộ nhớ, nhanh hơn Registered ECC RAM vì không phải gửi gián tiếp qua Registered chip.
Registered ECC RAM (RDIMM ECC RAM)
Registered ECC RAM (RDIMM ECC RAM) là loại RAM Registered có bổ sung thêm tính năng ECC dùng để tự kiểm tra và sửa lỗi. Registered RAM (RDIMM RAM) là bộ nhớ có chứa các thanh ghi (register) được gắn trực tiếp trên module nhớ.
Các thanh ghi (register) tái định hướng (re-drive) các tín hiệu qua các chip nhớ và cho phép module chứa nhiều chip nhớ hơn. Lệnh truy xuất của Registered ECC RAM được gửi đến Registered chip trước sau đó mới truyền đến module bộ nhớ.
Ưu nhược điểm của ECC RAM
Ưu điểm
Giảm tải khối lượng điều khiển bộ nhớ của CPU nhờ Registered chip thực hiện khả năng truy xuất trực tiếp bộ nhớ.
Nhược điểm
Thời gian để các lệnh truy xuất gửi đến Register chip trước sau đó truyền đến module bộ nhớ khiến cho các lệnh chỉ thị sẽ mất xấp xỉ 1 chu kì CPU, nên việc truy xuất dữ liệu tương đối mất thời gian.
Giá thành cao hơn khoảng 10-20% so với RAM thường.
Phân biệt Non-ECC RAM, Unbuffered ECC RAM và Registered ECC RAM
| Non-ECC RAM (RAM thường) | UDIMM | RDIMM | |
| Bề ngoài | Thường được trang trí đẹp mắt, được gắng thêm tản nhiệt. | Trông bình thường, một số được gắn tản nhiệt một số không, được bọc nhôm và không gắn đèn LED. | Trông bình thường, một số được gắn tản nhiệt một số không, được bọc nhôm và không gắn đèn LED. |
| Cấu tạo | Không có các bộ nhớ đệm, thanh ghi. | Không có các bộ nhớ đệm, thanh ghi. | Chứa các thanh ghi được gắn trực tiếp trên module nhớ. |
| Số chip nhớ | Có 8 chip nhớ, không chip giữa. | Thường có 9 chip mỗi mặt và thường là các chip có kích thước tương đồng. | Thường 10 chip mặt trước hoặc có 1 chip ECC giữa với kích thước lớn hơn các chip còn lại. |
| Bảng mã | Không có chữ cái phía sau thông số băng thông, nếu có thì không phải E – R. | Chữ cái phía sau thông số băng thông thường là E hoặc ECC, nếu là dòng DDR4 ECC Unbuffered thì có ký tự ECC-UDIMM ngay trên tem RAM. | Thường chữ cái phía sau thông số băng thông là R, với dòng DDR4 ECC Registered thì được chú thích bằng ký tự RDIMM ngay trên tem RAM. |
Những nền tảng nào hỗ trợ ECC RAM?
Cả Intel Xeon và AMD Epyc CPU đều hỗ trợ ECC RAM. Tuy nhiên bạn cũng cần lưu ý rằng để sử dụng được ECC RAM thì cả vi xử lý và bo mạch chủ phải đều hỗ trợ loại RAM này.
Hầu hết các bộ vi xử lý của Intel ngày nay (thậm chí một số mẫu Celeron giá rẻ) đều hỗ trợ ECC RAM. Miễn sao bạn sử dụng bo mạch chủ có hỗ trợ ECC RAM.
Còn đối với AMD, tất cả các bộ vi xử lý Ryzen đều hỗ trợ ECC RAM với bo mạch chủ tương thích chipset X570. Chip Ryzen được tích hợp card đồ họa hay bộ xử lý tăng tốc (APU), 3000 G-Series, 4000 G-Series sẽ yêu cầu sử dụng thêm một bộ vi xử lý PRO nếu bạn muốn dùng ECC RAM.
ECC RAM có tốt cho gaming không?
ECC RAM có khả năng tự kiểm tra và sửa lỗi. Tuy nhiên bạn sẽ đánh đổi đi một chút hiệu suất chơi game nếu sử dụng loại RAM này.
Crucial, một công ty sản xuất RAM và SSD nổi tiếng cũng tuyên bố rằng ECC RAM chạy chậm hơn khoảng 2% so với RAM thường (Non-ECC RAM).
