رم سرور چیست و چه تفاوتی با رم معمولی دارد؟

حافظه رم یکی از مهم‌ترین قطعات کامپیوتر است که دسترسی پردازنده را به اطلاعات افزایش می‌دهد و در نتیجه، عملکرد کلی را بهبود می‌بخشد. در واقع حافظه RAM ظرف پردازش اطلاعات است و هرچقدر این ظرف گنجایش بیشتری داشته باشد، پردازنده می‌تواند پردازش‌های بیشتر و سنگین‌تری را انجام دهد. امروزه حافظه RAM در مدل‌ها و ظرفیت‌های مختلف در بازار موجود هستند که در طی زمان، فناوری آنها پیچیده تر و سرعت انتقال داده‌ها در آنها بیشتر شده است. کاربرد RAM برای مصارف مختلف نیز متفاوت است. برای مثال برای کاربرد‌های شخصی و اداری از RAM های با ظرفیت پایین استفاده می‌شود؛ اما برای سرورهای سازمانی قطعاً به RAM های سریع‌تر با ظرفیت بالا نیاز است. در این مقاله قصد داریم تا تفاوت‌های مهم حافظه RAM کامپیوترهای شخصی را با حافظه RAM کامپیوترهای سرور مقایسه کنیم.

 

حافظه موقت RAM چیست؟

حافظه موقت RAM یا Random Access Memory نوعی حافظه رایانه است که برای ذخیره‌سازی موقت داده و کد ماشین استفاده می‌شود. این حافظه سرعت دسترسی بسیار بالایی دارد و به پردازنده اجازه می‌دهد تا به اطلاعات مورد نیاز خود به سرعت دسترسی پیدا کند. حافظه RAM از یک سری ترانزیستور تشکیل شده است که به صورت یک شبکه منظم قرار گرفته‌اند. هر ترانزیستور می‌تواند دو حالت داشته باشد: روشن یا خاموش. این دو حالت معادل با دو مقدار 0 و 1 هستند که در اصطلاح به آن‌ها باینری گفته می‌شود. اطلاعات در حافظه RAM به صورت باینری ذخیره می‌شوند. هر بیت حافظه می‌تواند یک مقدار 0 یا 1 را در خود ذخیره کند. یک بایت از حافظه برابر با هشت بیت است. بنابراین، هر بایت حافظه می‌تواند یک مقدار 256گانه را در خود ذخیره کند.

میزان حافظه RAM مورد نیاز برای یک رایانه به عوامل مختلفی بستگی دارد. از جمله این عوامل می‌توان به نوع نرم‌افزارهایی که از رایانه استفاده می‌شوند، رزولوشن صفحه نمایش و تعداد برنامه‌هایی که به طور همزمان در حال اجرا هستند اشاره کرد. به طور کلی، هرچه مقدار حافظه RAM بیشتر باشد، رایانه می‌تواند داده‌های بیشتری را در خود ذخیره کند و در نتیجه، سرعت اجرای برنامه‌ها افزایش می‌یابد. بنابراین، برای افزایش عملکرد رایانه، افزایش مقدار حافظه RAM یکی از بهترین راه‌ها است. حافظه RAM یک حافظه فرار است. به این معنی که اگر برق رایانه قطع شود، اطلاعات ذخیره شده در حافظه RAM از بین می‌روند.

 

ویژگی‌های حافظه موقت RAM برای کامپیوترهای شخصی

رم‌هایی که برای کامپیوترهای شخصی طراحی و ساخته می‌شوند، معمولاً با فناوری‌های عمومی در دسترس مصرف کننده قرار می‌گیرند؛ از این رو محدودیت‌های خاص خود را دارند که البته برای مدل‌های شخصی هیچ مشکلی بوجود می‌آورند. حافظه‌های موقت برای مصارف شخصی از فناوری‌های رم‌های سرور بهره‌مند نیستند؛ اما از طرفی هم نیازی به فناوری‌های پیچیده ندارند، چرا که عملاً نمی‌توان با کامپیوترهای شخصی و اداری، کارهای پیچیده و سازمانی بزرگ انجام داد؛ بنابراین درصد خطا نیز بسیار پایین است و مدیریت RAM در سیستم‌عامل نیز کمک بسیار زیادی در ثبات داده‌های کامپیوترهای شخصی می‌کند. اما از ویژگی‌های کلی حافظه‌های موقت RAM در کامپیوترهای شخصی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

مزایای حافظه‌های موقت RAM

• افزایش عمر باتری سیستم: از آنجا که مصرف انرژی RAM های معمولی پایین‌تر از نوع سرور است، به باطری لپ‌تاپ فشار زیادی وارد نمی‌کند و در طولانی مدت به باطری و دستگاه صدمه نمی‌زند.

معایب حافظه‌های موقت RAM

• عملکرد کند نسبت به حافظه پنهان CPU: سرعت RAM های کامپیوتر شخصی گاهی کند تر از حافظه کش پردازنده است و همین موضوع در پردازش‌های سنگین مانند رندرهای 3 بعدی کمی وقفه ایجاد می‌کند.

• احتمال خطا و از بین رفتن اطلاعات: همانطور که گفته شد، کامپیوترهای شخصی برای پردازش‌های سبک طراحی شده اند و پردازش‌های سنگین ممکن است در آنها اختلال ایجاد کند و اطلاعات در حافظه موقت رم از دست برود و یا ناقص پردازش شود.

• محدودیت فضا: ظرفیت RAM در کامپیوترهای شخصی معمولاً خیلی کمتر از نوع سرور است. برای مثال در نوع سرور می‌توان ظرفیت‌های بالای 128 گیگابایت تا  1 ترابایت و حتی 2 ترابایت تهیه کرد؛ اما در نوع شخصی، نهایتاً تا 64 گیگ می‌توان تهیه کرد.

 

فناوری استفاده شده در ساخت حافظه موقت RAM

در بیست سال اخر فناوری ساخت حافطه RAM و پردازنده‌ها پیشرفت بسیار چشمگیری داشته اند. تا جایی که امروزه شاهد یک انقلاب در صنعت فناوری‌های کامپیوتری هستیم. تا کنون دو فناوری در حافظه RAM به کار رفته است که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند و از نظر قیمت و ظرفیت و عملکرد، با هم متفاوت هستند:

 

حافظه DRAM (Dynamic Random Access Memory)

این نوع حافظه ارزان‌تر و رایج‌تر است. در حافظه DRAM، هر ترانزیستور یک خازن کوچک است که مقدار بیت را در خود ذخیره می‌کند. این خازن‌ها باید به طور مرتب شارژ شوند تا اطلاعات از بین نروند. فناوری DRAM با توجه به فناوری‌های افزایش سرعت انتقال اطلاعات، به انواع DDR گروه‌بندی شده است. DDR به معنی (Double Data Rate) است که سرعت حافظه رم را به دو برابر افزایش می‌دهد. از فناوری DDR به بعد که هر بار سرعت حافظه رم دو برابر شده، نماد DDR در کنار یک شماره که آن را ارتقاء داده است، همراه می‌شود؛ برای مثال در فناوری DDR2 سرعت انتقال داده‌ها در حافظه رم دو برابر نوع DDR شده است و در فناوری DDR3 سرعت انتقال داده‌ها در حافظه رم دو برابر نوع DDR2 شده است و به همین ترتیب با هر افزایش شماره، فناوری DDR همراه با افزایش سرعت بوده.

حافظه SRAM (Static Random Access Memory)

این نوع حافظه گران‌تر است اما سرعت دسترسی بالاتری دارد. در حافظه SRAM، هر ترانزیستور یک سوئیچ است که مقدار بیت را در خود ذخیره می‌کند. این سوئیچ‌ها نیازی به شارژ شدن ندارند و بنابراین، حافظه SRAM پایدارتر است. این نوع حافظه رم بیشتر در کامپیوترهای آزمایشگاهی و نظامی استفاده می‌شود. همچنین به دلیل نگهداری از اطلاعات در لحظه، نیازی به بوت شدن مجدد سیستم‌عامل ندارد و از این رو با سرعت بسیار بالا و در حد تاچ کردن یک دکمه، کامپیوتر روشن می‌شود. حافظه‌های SRAM بسیار مشابه حافظه‌های SSD هستند، اما سرعت بسیار بالاتری دارند و کاربرد آنها متفاوت است.

 

تفاوت حافظه رم کامپیوتر شخصی و سرور در چیست؟

اگرچه حافظه رم کامپیوتر شخصی و سرور از نظر سرعت، عملکرد و ویژگی‌های کلی تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند و هر دو نوع حافظه از یک فناوری مشابه استفاده می‌کنند، اما نوع کاربرد آنها در ساختشان تا حدودی تأثیر می‌گذارد. در ادامه به بررسی این تفاوت‌ها خواهیم پرداخت:

• میزان حافظه: یک سرور که از چندین برنامه وب‌سرور و سرور مجازی را همزمان استفاده می‌کند و به پردازش داده‌های حجیم نیاز دارد، ممکن است به 128 گیگابایت تا  1 ترابایت و 2 ترابایت و حتی بیشتر حافظه رم نیاز داشته باشد.

• استفاده از فناوری ECC: برخی از رم‌های سرور از فناوری ECC پشتیبانی می‌کنند. ECC مخفف عبارت Error Correcting Code است. این فناوری می‌تواند خطاهای حافظه را تشخیص دهد و اصلاح کند. ECC می‌تواند به حفظ داده‌ها و بهبود عملکرد سرور کمک کند.

• مقاومت در برابر گرما: حافظه‌های RAM سرور معمولاً برای مقاومت در برابر گرمای بالاتر طراحی شده‌اند. این به این دلیل است که سرورها معمولاً تحت بار کاری سنگین‌تری قرار می‌گیرند و دمای بالاتری دارند.

• استفاده از حافظه خطی دوگانه: عملکرد حافظه رم در کامپیوترهای شخصی از فناوری SIMMS استفاده می‌کند که یک حافظه تک خطی است که تنها در یکطرف سوکت‌ها را پشتیبانی می‌کند؛ اما در سرورها عملکرد حافظه RAM از فناوری DIMMS استفاده می‌کند که در دوطرف حافظه RAM از سوکت‌های دو طرفه استفاده شده است که سرعت و عملکرد حافظه RAM را بهبود می‌بخشد.

 

فناوری ECC در حافظه موقت RAM چیست و عملکرد آن چگونه است؟

فناوری ECC (Error Correcting Code) در حافظه‌های موقت رم سرور استفاده می‌شود و خطاهای حافظه را تشخیص می‌دهد و آنها اصلاح می‌کند. اما ECC عملکرد جالبی برای برطرف کردن خطاها دارد؛ این فناوری از یک کد اضافه به داده‌های اصلی استفاده می‌کند تا در صورت بروز خطا، بتوان آن را تشخیص داد و اصلاح کرد. این کد اضافه، اطلاعات اضافی را در مورد داده‌های اصلی فراهم می‌کند که می‌توان از آن برای تشخیص و اصلاح خطاها استفاده کرد. برای مثال، فرض کنید که یک داده‌ی 8 بیتی داریم که مقدار آن 10101010 است. برای اضافه کردن کد ECC به این داده، می‌توانیم از یک کد 3 بیتی استفاده کنیم. این کد 3 بیتی می‌تواند از 8 حالت مختلف تشکیل شود.

حال اگر یکی از بیت‌های داده‌ی اصلی تغییر کند، کد ECC نیز تغییر خواهد کرد. این تغییر در کد ECC می‌تواند به تشخیص و اصلاح خطا کمک کند. در مجموع، فناوری ECC یک فناوری مهم است که می‌تواند به بهبود قابلیت اطمینان و عملکرد سیستم‌ها کمک کند؛ مخصوصاً زمانی که با داده‌های بزرگ با پردازش سنگین کار می‌کنیم و سلامت داده‌ها برای ما مهم است. مانند پردازش هوش مصنوعی، تحلیل داده‌های سازمانی و رندرهای سنگین اداری.

انواع فناوری ECC

فناوری ECC انواع مختلفی دارد که هر یک از آن‌ها می‌تواند خطاهای خاصی را تشخیص دهد و اصلاح کند. برخی از انواع رایج فناوری ECC عبارتند از:

• Single-bit Error Correction (SEC): این نوع ECC می‌تواند خطاهای تک‌بیتی را تشخیص دهد و اصلاح کند.
• Double-bit Error Detection (DED): این نوع ECC می‌تواند خطاهای دوبیتی را تشخیص دهد.
• Triple-bit Error Detection (TED): این نوع ECC می‌تواند خطاهای سه‌بیتی را تشخیص دهد.

 

کاربردهای فناوری ECC

فناوری ECC در کاربردهای مختلفی از جمله سرورها، سیستم‌های ذخیره‌سازی داده و سیستم‌های پزشکی استفاده می‌شود. در سرورها، فناوری ECC می‌تواند به حفظ داده‌ها و جلوگیری از خرابی سرور کمک کند. در سیستم‌های ذخیره‌سازی داده، فناوری ECC می‌تواند به جلوگیری از از دست رفتن داده‌ها در اثر خطاهای حافظه کمک کند. در سیستم‌های پزشکی، فناوری ECC می‌تواند به جلوگیری از خطاهای تشخیصی ناشی از خطاهای حافظه کمک کند.

مزایا و معایب فناوری ECC

فناوری ECC مزایای زیر را دارد:

• می‌تواند به حفظ داده‌ها و جلوگیری از خرابی سیستم‌ها کمک کند.

• می‌تواند به بهبود عملکرد سیستم‌ها کمک کند.

فناوری ECC معایب زیر را نیز دارد:

• هزینه‌ی بیشتری نسبت به حافظه‌های معمولی دارد.

• می‌تواند سرعت دسترسی به حافظه را کمی کاهش دهد.

 

 

 نکات مهم هنگام خرید حافظه رم سرور

خرید رم کافی برای سرور، تأثیر زیادی بر عملکرد و کارایی آن دارد. بنابراین هنگام خرید رم سرور، باید چند نکته مهم را در نظر بگیرید تا بهترین انتخاب را داشته باشید. با در نظر گرفتن این نکات، می‌توانید رم مورد نیاز سرور خود را به‌طور دقیق تعیین کنید:

• تعداد کاربران: اگر تعداد کاربرانی که به‌طور همزمان از سرور استفاده می‌کنند بیش از 15 نفر باشد، باید برای هر 5 کاربر اضافی، 1 تا 2 گیگابایت رم اضافه در نظر بگیرید. به‌عنوان مثال، اگر 20 کاربر از سرور شما استفاده می‌کنند، حداقل به 40 گیگابایت رم نیاز دارید.

• حجم پایگاه داده: حجم پایگاه داده نیز بر میزان رم مورد نیاز تأثیر می‌گذارد. اگر حجم پایگاه داده شما کمتر از 50 گیگابایت باشد، 32 گیگابایت رم کافی است. اما اگر حجم پایگاه داده شما بیشتر از 50 گیگابایت باشد، باید رم بیشتری تهیه کنید.

• میزان رشد: میزان رشد پایگاه داده نیز یک عامل مهم است. باید اطمینان حاصل کنید که رم کافی برای پاسخگویی به نیازهای آینده نیز داشته باشید.

• اختصاص رم به نرم‌افزارها: علاوه بر موارد ذکر شده، باید رم مورد نیاز نرم‌افزارهایی که بر روی سرور شما نصب هستند را نیز در نظر بگیرید. به‌عنوان مثال، سیستم عامل Windows Server به‌طور معمول حدود 2 گیگابایت رم مصرف می‌کند. بنابراین، اگر قصد دارید از SQL Server نیز بر روی سرور خود استفاده کنید، باید حداقل 30 گیگابایت رم برای SQL Server در نظر بگیرید.

 

نکات مهم هنگام خرید حافظه رم کامپیوترهای شخصی و اداری

یکی از مهم‌ترین نکاتی که حین خرید کامپیوتر باید به آن توجه کنید، نوع قطعاتی است که در کامپیوتر به کار می‌رود؛ مخصوصاً زمانی که کامپیوتر را برای مصارف خاص و سنگین تهیه می‌کنید. حتی گاهی نیاز است تا گرافیست‌های سه بعدی که کار تولید انیمیشن را انجام می‌دهند، از کامپیوترهای سرور برای کارهای خود استفاده کنند تا حین رندرهای سنگین دچار مشکل نشوند. نکته دیگری که باید به آن توجه شود این است که نرم‌افزارهای امروزی هر روز درحال بروزرسانی و افزایش قابلیت‌های خود هستند. از این رو اجرای آنها به طبع سنگین‌تر از قبل می‌شوند و به پردازش و حافظه رم بیشتری نیاز دارند. بنابراین بهتر است مقدار حافظه رم را از 16 گیگابایت برای کارهای معمولی تا 32 گیگابایت برای اجرای نرم‌افزارهای حرفه‌ای و یا گیمینگ درنظر بگیرید.

درحال حاظر خود سیستم‌عامل برای اجرا، حداقل به 8 گیگابایت رم نیاز دارد و با اجرای برنامه‌های جانبی حداقل 4 گیگابایت دیگر نیز باید در نظر گرفت. همچنین 4 گیگابایت هم فضای خالی برای باز کردن فایل‌ها و بالانس فضای رم نیاز است که روی هم 16 گیگابایت فضای رم برای اجرای ساده برنامه‌ها نیاز است. اگرچه سیستم‌عامل می‌تواند با 8 گیگابایت رم هم به کار خود ادامه دهد، اما کمبود فضای رم سرعت پردازش و انجام کارها را بشدت کند می‌کند. در سیستم‌عامل‌های قدیمی مانند ویندوز ایکس‌پی و ویندوز 7 نیاز سیستم‌عامل به رم بسیار کمتر بود. اما در ویندوز 10 به بعد پردازش‌هایی مانند پردازش هوش مصنوعی و هندل کردن برنامه‌های سنگین به کامپیوتر افزوده شده که نیاز به رم را بیشتر از گذشته می‌کند.

 

سخن پایانی

پیش‌بینی می‌شود در آینده‌ای نزدیک به دلیل حجم بالای دیتاست‌ها در هوش مصنوعی، مقدار رم مورد نیاز حتی در مصارف شخصی و خانگی به بالای 64 گیگابایت برسد. هوش مصنوعی که بتواند بصورت آفلاین و مستقیم بر روی کامپیوترهای شخصی اجرا شود، نیاز به پردازش و رم بسیار بیشتری دارد. در حقیقت در آینده نیاز است تا کامپیوترها بطور مستقل از هوش مصنوعی استفاده کنند و از این رو بیشتر پردازش‌ها آفلاین و در سمت مشتری انجام شود. از این رو نیاز به پردازنده‌های قوی و فضای رم بیشتر، باعث می‌شود تا رم‌های سرور جای رم‌های معمولی را در کامپیوترهای شخصی هم بگیرند، زیرا برای بالا رفتن دقت هوش مصنوعی، باید جلوی خطاهای احتمالی در با استفاده از فناوری ECC در رم گرفته شود. همین حالا تولید کننده‌های پردازنده مانند Intel و AMD پردازنده‌های جدید خود را مبتنی بر هوش مصنوعی توسعه می‌دهند که خود یک انقلاب در تولید پردازنده‌های جدید است. حتی شرکت مایکروسافت یک کلید در صفحه کلید را برای فراخوانی هوش مصنوعی Copilot اختصاص داده است.