【IT168 专稿】在服务器系统中，内存虽小，但其重要性却不言而喻。如果内存存在质量问题或其它不稳定因素，肯定就会造成系统死机或蓝屏之类的故障，而这正是服务器系统的大敌。为此服务器内存在普通内存的基础上，进行了一系列的革新，引进了众多的增强稳定性的技术，让其能长期稳定地工作。在本文中，笔者就和您一起走进服务器内存的世界，相信就算是对服务器不了解的读者在看了本文之后，也能对服务器内存的特点有个直观的认识。

一、支持ECC技术的服务器内存

    服务器内存与普通内存相比，除了具备更好的做工外，其具备的一些特色技术是两者存在根本差别的重要原因。目前服务器内存与普通内存有着根本差别的技术有三个：ECC、Register（或ECC+Register）、FB-DIMM（或ECC+FB-DIMM）。

    ECC是什么呢？从IT168的术语库中，我们可以很轻松的查到对该术语较专业的解释，ECC（Error Checking and Correcting）就是一种能实现“错误检查和纠正”的内存技术，与普通内存上应用的主要是发现错误的Parity（奇偶校验）功能相比，应用ECC技术的内存不仅能够容错，而且能纠错，其“具有自动更正的能力，可以将Parity无法检查出来的错误位查出并将错误修正”。

    大家知道，内存在数据传送时，不可能百分之百的准确无误，受电气等因素干扰，其有可能偶尔出错。在具体工作时，在数据写入内存时，便会有对应的ECC代码在对应芯片中被同时保存下来。而在读取数据时，如果发现所读取数据和所保存的ECC代码不同，则会用保留的代码对出错的代码进行纠正，直到正确为止。所以ECC功能会在一定程度上影响内存的性能。

    图1 带ECC校验的内存比普通内存要贵，其在外观上要比普通内存多一个ECC校验芯片，由于目前一般采用和内存颗粒一样的封装，使得内存在标准的双数芯片基础上多了一颗芯片与普通电脑系统不同，对于服务器来说，稳定性是第一位的，性能是其次的，所以ECC技术从一诞生开始，便被主要应用在服务器内存上，并被几乎所有的服务器系统所支持，已成为服务器要求高精度的专用记忆体的必备功能。并且，从外观上来看，其和普通内存很好区别，那就是其具有一个普通内存没有的ECC校验芯片。现在ECC校验技术仍被广泛的应用在主流的DDR、DDR2、DDR3内存上。

    例如今年初，海力士半导体就宣布，在全球率先开发出基于66纳米制程的2Gb DRAM的DDR3服务器专用4GB 1333Mbps ECC UDIMM存储模块，在保持稳定性的同时，比其他公司可实现1066Mbps的速度的模块更快，并获得Intel认证，可广泛适用于即将到来的新一代通用服务器及工作站等产品上。

二、支持Register技术的服务器内存

    在主流的服务器内存中，还有一项技术被广为应用，这就是Register。Register即寄存器或目录寄存器，在内存上的作用就好比书的目录，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。拥有Registers功能的内存模组，可以通过重新驱动控制信号来改善内存的运作，提高电平信号的准确性，从而有助于保持系统长时间稳定运作。不过，由于Registers的信号重驱动需花费一个时钟周期，延迟时间有所增加，因此具有该功能内存的读写性能同样会稍低于普通内存。

    大家在选用带ECC的内存时，会发现其有Buffered/Registered和Unbuffered之别。

    其实Buffered/Registered（缓存器/寄存器）就是带高速缓存/寄存器的内存，缓存能够二次推动信号穿过内存芯片，而使内存条上能够放置更多的内存芯片。Buffered与Registered是Reg-DIMM的两种工作模式，Buffered模式采用时钟异步方式工作，而在Registered模式中输入信号的再驱动则与时钟同步，所以后者具备更高的效能。ECC Buffered主要被用在早期的EDO、SDRAM内存上，而今主流的带缓存器/寄存器的Registered内存都是ECC DDR/DDR2的。

    例如，宇瞻科技最新推出超高容量的高规格8GB DDR2-667 ECC Registered DIMM系列服务器内存便是这样的代表产品，其支持AMD最新Opteron四核心处理器，采用最新原厂Server Grade DRAM芯片，将有效提高系统运行工作稳定度，能让AMD最新一代45纳米的处理器充分发挥高节能效率，大幅增加服务器主机的可靠性，进而提升服务器及工作站大批量数据处理的整体表现。

    图2 支持Register技术的服务器内存不仅看起来多一颗内存芯片，还会多出1-3颗用于支持Register技术的芯片。

    而Unbuffered表示不带缓存器的内存，与带Registered的服务器内存不同，UDIMM（Unbuffered DIMM）是目前台式机和笔记本上使用的内存存储模块的统称，为了提高传送精度，这类内存模块不另外进行数据及命令的缓冲处理。而Unbuffered内存也有ECC Unbuffered（带ECC的内存模块）和Non-ECC Unbuffered（不带ECC的内存模块）之别，ECC Unbuffered就是在普通内存上基础上生产的具备ECC功能的产品，其价格比普通的Non-ECC Unbuffered稍贵。

    此外，大家需要注意的是，目前主流的Registered内存一般都同时标配有ECC功能，两者相辅相成，所以其又被称为ECC Registered（或REG ECC、R.ECC、ECC.R等等）内存，其是目前服务器内存应用的一种主流产品。与只比普通内存多一个ECC校验芯片的ECC Unbuffered内存不同，ECC Registered其上面会标配有2-3个芯片，这是两者的明显区别之一。

    其中一个为PLL（Phase Locked Loop）锁相环芯片，锁相环是一种反馈电路，其作用是使得电路上的时钟和某一外部时钟（也就是内存条间）的相位同步；其它的为Register芯片，其一般有1-3片，使用带Register技术的内存条，可通过Register芯片提高驱动能力，使服务器可支持更多的内存，更好的满足日益庞大的软件对内存无止境的要求，这类内存的价格比普通内存要贵N倍。
目前国内市场常见的此类产品有金士顿1GB DDR-400 ECC Registered（参考价格490元）、金士顿1GB DDR2-400 ECC Registered（参考价格290元）、英飞凌2GB DDR2-400 ECC REG（参考价格490元）、英飞凌1GB DDR 400 ECC REG（参考价格790元）、创见1GB DDR400 ECC REG（参考价格260元）等。

三、支持FB-DIMM技术的服务器内存

    在目前主流的服务器内存市场上，支持FB-DIMM技术的服务器内存已很常见。FB-DIMM是什么呢？FB-DIMM（Fully Buffered-DIMM，全缓冲内存模组）是Intel在DDR2、DDR3内存的基础上发展出来的一种新型内存模组与互联架构，其可以极大地提升系统内存带宽并且极大地增加内存最大容量。

图3 FB-DIMM技术的原理图

    从技术上来看，FB-DIMM技术并不会对现有DDR内存体系造成额外的影响，因为它主要是一种新的内存互连技术。其通过AMB（Advanced Memory Buffer）先进内存缓冲器芯片可把DIMM上的并行内存资料转换为串行，可承接同一通道串连的其他FB-DIMM资料，并将资料传道到下一FB-DIMM的AMB或主板上的内存控制器。与DDR2和DDR3内存相比，FB-DIMM会执行更多的除错协议。虽然其会造成效能的下滑，这对于数据的完整性有很大的帮助。

    与普通的DIMM模块技术相比，FB-DIMM与内存控制器之间的数据与命令传输不再是传统设计的并行线路，而采用了类似于PCI-Express的串行接口多路并联的设计，以串行的方式进行数据传输。在这种新型架构中，每个DIMM上的缓冲区是互相串联点对点的连接方式，从而有助于容量与频率的提升。并且其具备的CRC（Cyclic Redundancy Check）循环冗余校验技术，可实时保护数据和命令加密，大幅度提高系统的可维护性。

    所以，与现有技术相比，FB-DIMM内存可提供4倍于普通DDR2内存的带宽。FB-DIMM内存架构允许用户持续扩展他们服务器的内存容量，这种内存架构允许最大6个内存通道，每个通道最大支持8个双面内存模组，并且允许2个通道同时进行数据读写——例如，金士顿4GB FB-DIMM内存最大可为服务器提供192GB内存容量，三星8GB FB-DIMM内存则最大可为服务器提供384GB内存容量，这对于高端服务器系统来说是至关重要的。

图4 具备AMB芯片是FB-DIMM内存的最大特征

    而由于FB-DIMM的针脚数量会大幅度只有69根针脚，和单通道DDR2内存架构的240根针脚相比，FB-DIMM的69根针脚更利于PCB板的设计和布线。此外，为了达到同步的信号传输，在电路板的设计中，电路工程师们为了实现线路长度相等，需要采用象蛇形一样复杂的布线方式。而FB-DIMM支持长度不相等的线路，内存控制器和缓冲可以对线路长度不相等造成的信号传输时差进行补偿，从而简化电路板的设计。

    目前支持FB-DIMM技术的服务器内存同样可向前兼容ECC技术，在Intel的强力推广下，目前各大厂商都已明确支持FB-DIMM技术。早在2005年底，三星便率先开发出8GB FB-DIMM内存，而目前市场上的FB-DIMM内存已成为服务器内存的新宠。

    目前国内市场常见的此类产品有金士顿2GB/4GB DDR2-667 ECC FB-DIMM（参考价格380元/880元）、三星1GB/2GB DDR2-667 FB-DIMM（参考价格380元/590元）、南亚易胜2GB/4GB FB-DIMM 800 ECC（参考价格1590元/2590元）、英飞凌2GB FBD 667（参考价格980元）、创见1GB DDR2-667 FB-DIMM（参考价格350元）、现代1GB/2GB FB-DIMM 667 ECC（参考价格350元/470元）等。