Как выбрать оперативную память для сервера

Оперативная память – один из ключевых компонентов сервера, ПК, ноутбука, смартфона и других компьютерных девайсов. Без нее устройство попросту не будет работать, так как операционная система не запустится. Оперативная память (RAM или ОЗУ) отвечает за временное хранение данных, качество их обмена, а также скорость выполнения ряда операций. Ее характеристики и объем напрямую влияет на скорость работы устройства. Внешний вид ОЗУ – это планки памяти в форме печатных плат. Они бывают разной емкости: 4, 8, 16, 32, 64, 128 Gb. Количество устанавливаемых модулей памяти зависит от возможности слотов материнской платы. Чтобы правильно подобрать оперативную память для сервера, необходимо разобраться в ее типах, параметрах и свойствах.

Как работает оперативная память

ОЗУ выполняет роль временного хранилища данных при выполнении операций, предоставляя процессору оперативный доступ к информации на диске. Запуск ОС, рабочих программ и приложений не возможен без оперативной памяти. Все операции проходят с помощью вовлечения в них ОЗУ, которая ускоряет процесс взаимодействия CPU и диска. При этом RAM работает в режиме «здесь и сейчас», располагая именно временной памятью, которая очистится при завершении начатого процесса или выключении устройства. Объем и тип RAM будет влиять на быстродействие системы и общую производительность оборудования.

Отличие серверной оперативной памяти от обычной

В отличие от домашнего ПК или рабочей станции, сервер работает круглосуточно: днями, месяцами, годами. Именно поэтому серверные комплектующие производятся с увеличенными эксплуатационными характеристиками и проходят более тщательно тестирование на заводе. Стабильность работы серверной оперативной памяти достигается благодаря опциям ECC и конструктивным особенностям модулей. Также присутствуют и визуальные отличия в виде наличия или отсутствия дополнительных чипов на планке памяти.  

– Автоматическая коррекция ошибок

На плашках серверной оперативной памяти находятся дополнительные микросхемы, которые отвечают за коррекцию ошибок – ECC (Error Correcting Code). Именно эта функция весомо отличает компьютерную ОЗУ от серверной. Такую реализацию оперативки не используют на обычных компьютерных устройствах, когда для серверного оборудования она обязательна. ECC осуществляет автоматическую коррекцию возникающих ошибок, что увеличивает стабильность работы, которая так необходима серверам. Вместе с повышенной отказоустойчивостью памяти с ECC несильно, но снижается ее быстродействие, так как эта опция требует дополнительной мощности для своей работы. Кроме того, функция ECC должна поддерживаться используемым процессором и материнской платой.

– Регистровая память и буферизация

На модуле памяти RDIMM (Registered Memory) присутствует еще одна дополнительная микросхема (регистр), которая обеспечивает буферизацию при выполнении команд. Регистр помогает снизить нагрузку на контроллер памяти при одновременном выполнении ряда задач. Такое решение обеспечивает стабильную работу серверного оборудования и позволяет устанавливать большее количество модулей памяти. Регистровая или буферизированная RAM по умолчанию содержит функцию коррекции ошибок ECC. Такие планки памяти имеют маркировку ECC REG. 

Серверная ОЗУ также может обладать технологией NVDIMM. Это энергонезависимый тип оперативки со встроенной флеш–памятью NAND и небольшим источником резервного питания. Такая ОЗУ может сохранять обрабатываемые данные даже в ситуациях с аварийным отключением питания. Есть несколько реализаций модуля NVDIMM. В основном они используются на типах памяти DDR4 и имеют определенные требования по совместимости.

Характеристики оперативной памяти

Казалось бы, чем объемнее ОЗУ, тем больше места для временного хранения данных, тем быстрее будет происходить обмен информацией между диском и процессором. Но не все так очевидно. Не малую роль играют и другие характеристики. 

Поколение

Всего существует пять типов памяти: DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5. Где цифра обозначает переход от старого и медленного выпуска к новой и более быстрой версии. С каждым обновлением улучшаются и характеристики ОЗУ: падает рабочее напряжение памяти, уменьшается ее нагрев, увеличивается пропускная способность, растет частота и максимальный объем одного модуля.

DDR и DDR2 уже полностью устарели и не используются. DDR5 на данном этапе только появляются для оборудования корпоративного сектора и практически не встречаются в серверах. Самым распространенным поколением ОЗУ для сервера являются DDR3 и DDR4. Тип памяти DDR3 чаще встречается в старых сборках оборудования. Более современные конфигурации серверов по умолчанию используют 4-ю версию DDR.

Каждый модуль памяти разного поколения имеет свои конструктивные особенности. Они различаются расположением соединительного ключа на планке и количеством контактов. У каждого поколения данный ключ находится в разных местах. В свою очередь разъемы в виде выступов на материнской плате имеют также свои ключи под RAM. Поэтому часто при апгрейде или замене модулей памяти, выбор поколения ОЗУ будет продиктован спецификацией материнской платы.

Частота

Основной показатель производительности оперативной памяти, отвечающий за скорость обработки данных. Общая производительность ОЗУ коррелирует с показателем частоты. Чем выше частота, тем больше пропускная способность памяти. Однако, тут тоже есть свои особенности. Во-первых, для каждого поколения памяти частота может быть разной. Чтобы выбрать подходящий вариант, необходимо убедиться, что материнская плата поддерживает модули с выбранной частотой. Для этого следует свериться со спецификацией материнской платы. В противном случае RAM будет работать на той чистоте, которая будет поддерживаться процессором, либо не запустится вовсе. Во-вторых, частота бывает реальная и эффективная. Реальная частота измеряется в мегагерцах MHz, а эффективная частота измеряется в мегатрансферах (миллионах передач данных в секунду) – MT/s. Указанная на плате частота – это максимальные показатели, которые доступны для данной памяти. 

Тайминги

Латентность памяти или тайминги – это временные задержки между командой и ее выполнением. Они необходимы для того, чтобы память подготовилась к следующей команды. Чем меньше тайминги, тем быстрее работает RAM. Тайминги измеряются в тактах и маркируются как 4 цифры через дефис, либо используется только первый показатель (CL), так как в основном от него будет зависеть скорость ОЗУ.

1. CL (AS Latency) –  показатель времени отклика от отправки сигнала до передачи запрашиваемых данных.
2. tRCD (RAS to CAS Delay) – время задержки между открытием строки и началом выполнения команды чтения или записи.
3. tRP (Row Precharge Time) – интервал времени между закрытием доступа к одной строке данных и переходом к следующей. 
4. tRAS (Row Active Time) – временной интервал между командами активации доступа и закрытия строки с данными.

Пропускная способность

Еще один параметр, который влияет на быстродействие системы. Пропускная способность – показатель максимально возможной скорости передачи данных между процессором и модулем памяти. Этот параметр измеряется в мегабайтах в секунду и зависит от частоты, разрядности и пропускной способности шины, а также количества используемых каналов. Для серверного оборудования более стабильным и надежным решением является многоканальный режим подключения RAM. При использовании двух или четырех планок памяти на процессор, будет осуществляться их параллельная работа. Этот режим и называется многоканальным, при котором общая скорость работы системы будет увеличиваться кратно количеству используемых каналов.

Объем

Если говорить коротко, – чем больше объем памяти, тем лучше. Но если рационально подходить к вопросу, то нужно ориентироваться исходя из задач, которые будет выполнять сервер. Первоначально при выборе ОЗУ следует рассчитать необходимый объем для каждой задачи и количества единовременных обращений, начиная с используемой ОС. Например, Windows более требователен к системе, чем Linux-дистрибутивы. О том, как выбрать операционную систему для сервера мы уже писали. Далее в зависимости от целей оборудования и используемых на нем программ. Например, для файлового сервера много ОЗУ не требуется, когда для работы в графических приложениях 32 Гб будет минимальным значением. Все зависит от системных требований самих программ и от количества пользователей. Например, для сервера под платформу 1С расчет производится по формуле 1 Гб оперативной памяти на 1 пользователя.

Чтобы получить как стабильную работу самого сервера, так и создать комфортные условия для его пользователей, – придется учесть все. На втором этапе уже можно определять из скольки модулей будет состоять память. Обычно в северянах используются парные или групповые планки RAM. Все будет зависеть от количества процессоров, поддерживаемых ими типов ОЗУ, характеристик материнской платы, количеству слотов для памяти, ограничения по числу рангов. Также лучше сразу подобрать вариант с возможностью будущего апгрейда, который может понадобиться через какое-то время. 

Как выбрать оперативную память для сервера?

Резюмируя рассмотренные характеристики серверного RAM, составим краткий список того, на что надо обратить внимание. В любом из вариантов надо помнить про связку: материнская плата, процессор, память. Все они должны подходить друг другу по характеристикам: частота, скорость, напряжение, тип памяти, ранги, чипсеты. 

Память для нового сервера:

– Определить объем под задачи, программы, ОС.

– Выбрать тип ОЗУ, на сегодняшний день для серверов лучше брать DDR4 ECC REG.

– Выбрать частоту, которая будет сочетаться с процессором и материнской платой по их спецификациям. 

– RAM с низкими таймингами обойдется дороже, а разница будет не сильно ощутима, поэтому лучше подбирать средние показатели.

– Подобрать материнскую плату с нужным количеством слотов для памяти и соответствующей поддержкой ее версий. 

Память для апгрейда текущего сервера:

– Проверить совместимость с процессором в его спецификации. Например, частота ОЗУ не может превышать показатели CPU. Либо поколение может не поддерживаться старой версией процессора. 

– Ознакомиться со спецификацией материнской платы на поддержку: типа ОЗУ, напряжения, режима многоканальности, частоты, максимальной емкости одного модуля.

– При добавлении планки памяти лучше выбирать именно такую же. Обязательно проверить ее на совпадение по типу, частоте и таймингам.