Qu'est-ce que la mémoire ECC ? Avantages de la mémoire ECC

Assured Systems fournissent une large gamme de produits qui prennent en charge les mémoires ECC et non ECC. Comprenez tout ce que vous devez savoir sur la mémoire ECC et ses avantages.

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Nos clients étant nombreux à nous poser des questions sur la mémoire ECC, nous avons rédigé un article expliquant sa place sur le marché de l'informatique embarquée et industrielle. On pourrait supposer que les ordinateurs industriels et embarqués du marché sont construits pour une grande fiabilité et qu'ils implémentent la mémoire ECC afin de réduire les erreurs du système. L'ordinateur GPU Nuvo-8208GC de Neousys est un exemple de produit qui prend en charge à la fois la mémoire Non-ECC et ECC.

Qu'est-ce que la RAM ECC ou la mémoire ECC ?

ECC RAM est l'abréviation de "error-correcting code random access memory" (mémoire vive à code correcteur d'erreurs). L'ECC, ou code correcteur d'erreur, fait référence à la capacité de détection des composants de la mémoire pour les erreurs qui se produisent dans la mémoire de données sans nécessiter de ressources informatiques externes. La RAM ECC est très populaire dans les serveurs ou les systèmes intégrés contenant des données de grande valeur, car elle sert à protéger contre la corruption des données en détectant et en corrigeant automatiquement les erreurs de mémoire.

RAM ECC et RAM non ECC

La mémoire non ECC utilise une banque de huit puces de mémoire, dans laquelle les données sont stockées et fournies à l'unité centrale à la demande. Par rapport à la mémoire non ECC, la mémoire ECC est intégrée avec une puce de mémoire supplémentaire qui sert à la fois à la détection et à la correction des erreurs pour les huit autres puces de mémoire.

Pour comprendre pourquoi vous pouvez ou non avoir besoin d'une RAM à code correcteur d'erreurs, vous devez d'abord comprendre la fonctionnalité de base de la mémoire flash.

Comment fonctionne la mémoire flash ?

Les puces Flash sont intégrées à des cellules qui ont l'un des deux états suivants : état 0 ou état 1. Les cellules flash ont besoin d'électricité pour passer d'un état à l'autre. C'est pourquoi l'ordinateur va piloter un niveau de puissance selon que votre système embarqué souhaite coder un état 0 ou 1 dans la mémoire. Le contrôleur de mémoire rassemble ensuite l'état de chaque cellule en une séquence binaire, chaque chaîne binaire étant unique. La séquence binaire collectée est ensuite traduite en données informatiques.

Dans les applications flash volatiles telles que la RAM, la banque de cellules a toujours besoin d'être alimentée pour maintenir son état 0 ou 1. Lorsque vous éteignez votre ordinateur, la banque de cellules de la RAM s'efface. L'électricité statique peut également provoquer le changement d'état d'une cellule, de 1 à 0 ou vice versa. En effet, cela modifie la séquence binaire et a un impact négatif. Sans aller trop loin dans le binaire, le nombre 135 est exprimé par 010000111 dans sa chaîne binaire. Si l'électricité statique faisait basculer l'une de ces cellules, on pourrait voir l'effet substantiel sur les erreurs d'un seul bit traduites par l'ordinateur :

010000111 = 135

110000111 = 391

011000111 = 199

010100111 = 167

000000111 = 7

Les inversions de mémoire peuvent provoquer de légères erreurs de performance qui peuvent être relativement inoffensives. Par exemple, on sait qu'une clé moyenne de 8 Go de mémoire subit environ 5 erreurs par heure d'utilisation, et pour l'utilisateur moyen de l'ordinateur, l'impact de ces erreurs n'est pas perceptible. Dans le cas d'applications critiques sur des serveurs ou des ordinateurs industriels, ces erreurs peuvent rapidement se transformer en temps d'arrêt du système en raison du blocage du système d'exploitation ou d'erreurs coûteuses causées par l'exécution d'actions erronées.

Avantages de la RAM ECC

C'est dans les applications critiques que les avantages de la mémoire ECC prennent tout leur sens. La RAM ECC comporte un contrôleur intégré qui inclut un code de parité, également connu sous le nom de code de Hamming. Si l'un des bits est erroné, le contrôleur intégré peut signaler l'erreur corrigée à l'ordinateur hôte. Un algorithme est utilisé pour écrire les données de manière à ce que la formule corresponde aux données corrélatives. L'algorithme du code de Hamming peut vérifier l'intégrité des données avec une quantité minimale de données redondantes, ce qui permet de soutenir la mémoire vive de l'ordinateur. Si les taux d'erreur sont très élevés, cette méthode n'est pas très utile.

Quand devrais-je utiliser la RAM ECC et la RAM ECC en vaut-elle la peine ?

Avec une réduction des erreurs de données, l'intégration de la mémoire ECC dans votre système informatique semble être la meilleure solution. Tous les systèmes informatiques ne peuvent pas prendre en charge la RAM ECC et nécessitent une carte mère, un chipset et un processeur qui prennent en charge cette fonctionnalité. Les cellules de mémoire supplémentaires et le contrôleur intégré entraînent également une diminution de 2 à 3 % des performances par rapport à la RAM non ECC, en raison des ressources requises par l'algorithme du code de Hamming pour le traitement des données.

Si vous avez un système embarqué critique susceptible de rencontrer des erreurs de mémoire, vous devriez considérer la mémoire ECC et sa capacité à corriger les données pour aider à prévenir la perte de données, les erreurs coûteuses ou les temps d'arrêt du système. La petite compensation d'un investissement accru dans la mémoire ECC et les composants compatibles pourrait vous permettre d'économiser des réparations, de maintenir votre ligne de production opérationnelle et de réduire la maintenance du matériel comme prévu. L'augmentation du coût de la mémoire ECC varie, mais vous devez vous attendre à payer en moyenne entre 10 et 20 % de plus en fonction de la taille de la clé USB. Plus la clé est grande, plus l'augmentation du coût est importante.