Pamięć ECC, znana również jako pamięć kodu korygującego błędy, ma zdolność wykrywania i korygowania błędów w danych. Jest powszechnie stosowany w wysokiej klasy komputerach stacjonarnych, serwerach i stacjach roboczych w celu zwiększenia stabilności i bezpieczeństwa systemu.
Pamięć jest urządzeniem elektronicznym i podczas jej działania mogą wystąpić błędy. W przypadku użytkowników o wysokich wymaganiach dotyczących stabilności błędy pamięci mogą prowadzić do krytycznych problemów. Błędy pamięci można podzielić na dwa typy: błędy twarde i błędy miękkie. Błędy twarde są spowodowane uszkodzeniem lub defektami sprzętu, a dane są stale nieprawidłowe. Błędów tych nie można poprawić. Z drugiej strony błędy programowe pojawiają się losowo z powodu takich czynników, jak zakłócenia elektroniczne w pobliżu pamięci i można je skorygować.
Aby wykryć i skorygować błędy pamięci miękkiej, wprowadzono koncepcję „kontroli parzystości” pamięci. Najmniejszą jednostką w pamięci jest bit, reprezentowany przez 1 lub 0. Osiem kolejnych bitów tworzy bajt. Pamięć bez kontroli parzystości ma tylko 8 bitów na bajt, a jeśli którykolwiek bit przechowuje niepoprawną wartość, może to prowadzić do błędnych danych i błędów aplikacji. Kontrola parzystości dodaje dodatkowy bit do każdego bajtu jako bit sprawdzający błędy. Po zapisaniu danych w bajcie osiem bitów ma ustalony wzór. Na przykład, jeśli bity przechowują dane jako 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, suma tych bitów jest nieparzysta (1+1+1+0+0+1+0+1=5 ). W przypadku parzystości bit parzystości jest zdefiniowany jako 1; w przeciwnym razie wynosi 0. Kiedy procesor odczytuje zapisane dane, sumuje pierwsze 8 bitów i porównuje wynik z bitem parzystości. Ten proces może wykryć błędy pamięci, ale kontrola parzystości nie może ich skorygować. Ponadto kontrola parzystości nie może wykryć błędów dwubitowych, chociaż prawdopodobieństwo wystąpienia błędów dwubitowych jest niskie.
Z drugiej strony pamięć ECC (sprawdzanie i korygowanie błędów) przechowuje zaszyfrowany kod wraz z bitami danych. Kiedy dane są zapisywane w pamięci, zapisywany jest odpowiedni kod ECC. Podczas odczytywania zapisanych danych zapisany kod ECC jest porównywany z nowo wygenerowanym kodem ECC. Jeśli nie są zgodne, kody są dekodowane w celu zidentyfikowania nieprawidłowego bitu w danych. Błędny bit jest następnie odrzucany, a kontroler pamięci zwalnia prawidłowe dane. Poprawione dane rzadko są ponownie zapisywane w pamięci. W przypadku ponownego odczytania tych samych błędnych danych, proces poprawiania jest powtarzany. Ponowne zapisanie danych może spowodować obciążenie, prowadząc do zauważalnego spadku wydajności. Jednak pamięć ECC ma kluczowe znaczenie dla serwerów i podobnych aplikacji, ponieważ zapewnia możliwości korekcji błędów. Pamięć ECC jest droższa od zwykłej pamięci ze względu na dodatkowe funkcje.
Korzystanie z pamięci ECC może mieć znaczący wpływ na wydajność systemu. Chociaż może to zmniejszyć ogólną wydajność, korekcja błędów jest niezbędna w przypadku krytycznych aplikacji i serwerów. W rezultacie pamięć ECC jest częstym wyborem w środowiskach, w których integralność danych i stabilność systemu są najważniejsze.
Czas publikacji: 19 lipca 2023 r
