Rank interleaving что это
Force 4 Way Interleave
Функция Force 4 Way Interleave (Вынужденное чередование 4 банков) представляет собой режим управления алгоритмом чередования 4 Way (или 4 Bank) RAM. По сути дела, данная опция является частным случаем утилиты SDRAM Bank Interleave, которой присвоено конкретное значение 4 Way (или 4 Bank). Конфигурация осуществляется при помощи параметров Enabled, Disabled.
Принцип работы
Рассматриваемая BIOS-настройка разработана и вынесена в отдельную функцию в целях повышения пропускной способности оперативной памяти и улучшения ее производительности. Как известно, использование режима чередования банков ОЗУ оказывает существенное влияние на быстродействие системы за счет уменьшения интервала простоя центрального процессора и задержки регенерации ячеек RAM. Данный процесс управляется функцией SDRAM Bank Interleave. Чем большее значение будет ей присвоено, тем выше поднимется коэффициент производительности ОЗУ.
Алгоритм использования опции Force 4 Way Interleave аналогичен. Он представляет собой вынужденное использование четырехбанкового режима очередности, который является более быстрым, чем режим 2 Bank (или 2 Way).
При активации данной функции контроллер памяти переходит в режим чередования 4 Way независимо от прочих условий функционирования. Поэтому для обеспечения корректной работы оперативной памяти следует позаботиться о том, чтобы используемые модули ОЗУ в совокупности имели не меньше четырех банков.
Стоит ли включать?
Устаревшие модели SDRAM объемом менее 32 Мб запрограммированы только на два банка памяти. В таких случаях использование режима чередования в значении выше 2 Bank не только нецелесообразно, но и неверно с технической точки зрения. Из этого можно сделать логический вывод: при наличии единственного 32-битного модуля DIMM функция Force 4 Way Interleave должна быть деактивирована (Disabled).
В случае использования нескольких 32-битных чипов DIMM, а также микросхем объемом от 64 Мб рекомендуется активировать данную опцию, установив значение Enabled. Это позволит улучшить как показатели работы оперативной памяти, так и общие результаты функционирования системы.
Влияние настроек памяти на производительность сервера на примере модулей Transcend DDR4-2400 ECC (TS1GHR72V4H)
Бытует мнение, что в сервере все настройки BIOS-а, которые касаются оперативной памяти, нужно оставить в значении «Авто», ставить модули парами, одного производителя и одинакового объема, покупать только одного производителя и даже одной серии.
Нам на тест поступили два модуля памяти Transcend DDR4-2400 ECC RDIMM, и сегодня мы проверим древние мифы и посмотрим, на что вообще влияет память, когда дело касается двух типов виртуальных машин: VDI (виртуальный рабочий стол) и SQL. Наш тестовый стенд имеет следующую конфигурацию:
Чтобы в тесте OLTP, эмулирующем нагрузку базы данных, максимально выйти на работу с ОЗУ, мы использовали следующие настройки сервера БД. В процессе тестирования, виртуальная машина потребляла в среднем 1.5 Гб ОЗУ, так что от объёма памяти мы не зависим.
Виртуалка с тестом хранилась на томе, созданном FreeNAS, установленным на том же тестовом стенде и подключенном через NFS. Таким образом, мы максимально дистанцировались от дисковой системы, рассчитывая на то, что кэш LARC этой операционной системы для СХД сгладит любые обращения базы данных к хранилищу, и опять же создаст нагрузку на память. Запуск каждого OLTP теста производился трижды со следующими параметрами:
Результаты третьего теста записывались как итоговые.
Модули памяти Transcend TS1GHR72V4H
В регистровых модулях памяти RDIMM, связь между контроллером ОЗУ, установленным в процессор и чипами DRAM на планке памяти осуществляется напрямую, и лишь адресные и командные сигналы буферизуются в дополнительном чипе, установленном на плашке памяти, называемом регистром. Такая компоновка позволяет производить 4-ранговые модули памяти для использования в серверах с 12 и большим количеством слотов DIMM. Говоря проще, регистр позволяет установить больший объём памяти в один сервер.
Тестирование
Я бы даже сказал, что эта функция тормозит работу подсистемы памяти, так что включать её не следует.
Если же не трогать настройки операционной системы, то включение RAS Mirror в BIOS ничего не даст, кроме небольшого снижения производительности.
Ещё одной разновидностью защиты от сбоя является Rank Sparing. В отличии от RAS Mirror, это полностью аппаратная функция, суть которой в том, что половина объёма памяти держатся в резерве на случай сбоя в основном канале памяти. В случае возникновения восстанавливаемой ошибки в модуле DIMM, его содержимое копируется в запасную память, а сбойный ранг или целиком DIMM модуль отключается. Для операционной системы в случае включения Rank Sparing, доступно ровно половина общего объёма ОЗУ.
То есть, если RAS Mirror способен защитить от ошибки в памяти и не допустить зависания операционной системы, то Rank Sparing действует уже после того, как ошибка обнаружена и предотвращает использование сбойного модуля DIMM. Как видно по результатам тестов, включение этой функции негативно влияет и на синтетический тест, и на реальное приложение.
Ручное выставление чередования каналов и рангов. У меня нет никаких сомнений, что BIOS автоматически определяет оптимальный режим чередования рангов и каналов памяти для максимальной производительности. У нас в сервере установлены дв двухранговых модуля, так давайте для них зададим вручную значение 2 Channel Interleaving + 4 Rank Interleaving.
Небольшое влияние на производительность есть, но оно находится в пределах погрешности.
Первый вывод: всё уже настроено до нас
Первый вывод напрашивается сам собой: в автоматическом режиме память уже настроена на максимальную производительность. Какие-либо ошибки ручной настройки могут привести к незначительным колебаниям производительности в реальных приложениях, находящимся на уровне погрешности. Если нет необходимости настраивать зеркалирование рангов памяти, то в подсистему памяти сервера лучше не лезть: расширенных настроек латентности там нет, а выставить частоту DIMM выше, чем указано в документации к процессору, BIOS серверной платы не позволит.
Что же делать?
Энергосбережение памяти
Каждый модуль памяти Transcend TS1GHR72V4H имеет встроенный датчик температуры, по которому можно отследить нагрев компонента. Основным источником тепла является, как несложно догадаться, является регистровый чип, и хотя его электрическая мощность невелика, площадь микросхемы очень маленькая, и отводить температуру следует интенсивным воздушным потоком. В BIOS-е серверных материнских плат вы можете включить энергосбережение для модулей RDIMM, но некоторые администраторы опасаются, что это приведёт к снижению производительности машины. Проверим?
Несимметричный третий канал
В начале статьи было сказано, что есть дескать рекомендация ставить в сервер все модули памяти одинакового объёма, одного производителя и так далее и тому подобное. Давайте добавим к нашим двум модулям Transcend TS1GHR72V4H объёмом по 8 Гб каждый, ещё один 2-ранговый 16-гигабайтный модуль Kingston KVR21R15D4/16. Теоретически, у нас должны задействоваться 3 канала памяти, что даст значительный прирост в быстродействии системы.
Гарантия
Выводы
Любой IT-администратор знает, что с выходом DDR4, влияние скорости памяти на производительность компьютера стало очень высоким. В игровых ПК и десктопах правильным подбором модулей ОЗУ можно выжать 10-15% в играх или ресурсоёмких приложениях типа Photoshop. Но в серверах, которые не дают разгонять частоту ОЗУ, нет никакого смысла заморачиваться и пытаться повысить скорость подсистемы памяти. Даже дополнительный канал памяти даёт меньший прирост скорости, чем правильная конфигурация виртуальной машины.
Поэтому выбирая RDIMM модули для вычислительного узла, можно просто брать плашки памяти Transcend TS1GHR72V4H с пожизненной гарантией. Эти модули прекрасно себя чувствуют на частотах ниже 2400 МГц, так что можно брать в расчете на модернизацию сервера. Встроенный термосенсор определяется BIOS-ом и аппаратным мониторингом операционной системы, режим энергосбережения не сказывается на производительности машины, но стопроцентно позитивно влияет на срок службы памяти.
Мы благодарим компанию Transcend за предоставленную память.
Михаил Дегтярёв (aka LIKE OFF)
08/10.2018
Rank Interleave
Функция Rank Interleave представляет собой частичный аналог опции SDRAM Bank Interleave, разработанный для повышения производительности двойных модулей оперативной памяти. Конфигурация данной утилиты осуществляется при помощи параметров Enabled, Disabled.
Принцип работы
Одним из основных принципов работы ОЗУ является алгоритм чередования банков памяти. Напомним о том, что данный метод подразумевает попеременную регенерацию банков: в то время как один банк обновляется, другой выполняет операции с данными. Эта схема реализуется при помощи маскировки (опция Masking) циклов регенерации ячеек SDRAM. Подробнее об этом процессе можно прочитать в описании функции SDRAM Bank Interleave.
При помощи утилиты Rank Interleave подобный режим конвейера реализуется и в двойных чипах оперативной памяти. Отличие состоит только в том, что в таких микросхемах используется чередование не банков, а разделов (одиночный модуль SDRAM содержит один раздел, двусторонний — два). Поскольку рассматриваемая опция была разработана именно для двойных модулей памяти, то и работает она как минимум с двумя различными разделами, расположенными на одной планке ОЗУ.
Стоит ли включать опцию?
При условии использования двусторонних модулей оперативной памяти рекомендуется активировать опцию Rank Interleave, присвоив ей значение Enabled. Данная мера позволяет существенно повысить быстродействие ОЗУ и улучшить производительность системы. То же самое рекомендуется сделать при наличии комбинаций двойных и одиночных модулей.
Если к материнской плате подключены только одиночные модули памяти, эту функцию следует деактивировать (Disabled), поскольку она разработана исключительно для двойных микросхем, и в этом случае ее включение не будет играть никакой роли.
Rank interleaving что это
Rank Interleave (Чередование разделов)
Обычные опции: Enabled, Disabled.
Раздел – это новый термин, который используется для того, чтобы различить банки на модуле памяти и встроенные банки на чипе памяти. Одиночные модули памяти имеют один, а двойные модули памяти – два раздела.
Эта функция BIOS является аналогом функции SDRAM Bank Interleave. Чередование позволяет банкам SDRAM изменять циклы обновления и доступа. Один банк проходит через цикл обновления, в то время как другой – через цикл доступа. Это позволяет улучшить производительность памяти путем маскировки циклов обновления для банков памяти. Единственное отличие данной функции состоит в том, что она работает между различными банками памяти (или разделами).
Так как для поддержки чередования требуется не меньше двух разделов, вам необходимо использовать двойные модули памяти, чтобы работать с опцией Rank Interleave. Если вы включите данную функцию с обычными модулями памяти, это не приведет к повышению производительности.
Обратите внимание: в настоящее время функция Rank Interleave работает только при наличии двойных модулей памяти. Данная опция не будет работать с обычными модулями памяти. Чередующиеся разделы должны располагаться на одном модуле памяти.
Рекомендуем включить данную опцию, чтобы повысить производительность памяти. Также вы можете пользоваться этой функцией, если в вашей системе установлена комбинация из обычных и двойных модулей памяти. Если вы работаете только с обычными модулями памяти, отключите данную опцию.
Обычные опции: Enabled, Disabled.
Эта функция BIOS позволяет процессору выполнять команды чтения в другом порядке, независимо от команд записи. Данная задача решается с помощью буфера Read-Around-Write.
Если вы включили эту опцию, все записи процессора в память сначала будут собираться в буфере. Это позволит процессору исполнить команды чтения и не ждать завершения команд записи.
Затем буфер скомбинирует записи и запишет их в память в виде блоков. Это позволит сократить общее количество записей в память и повысить производительность процессора при записи.
Пока содержимое буфера не записано в память, буфер выполняет функцию кэш для данных. Как правило, это самые свежие данные, так как процессор только что записал их в буфер.
Если процессор отправляет команду чтения, адрес памяти для которой показывает, что необходимая информация содержится в буфере, процессор сможет выполнить чтение напрямую из буфера. Это позволяет существенно повысить производительность процессора при чтении, так как ему не нужно ждать, пока контроллер памяти получит доступ к данным. Буфер намного ближе, поэтому чтение из буфера осуществляется быстрее, чем чтение из памяти.
Если вы выключили эту опцию, процессор будет выполнять записи напрямую на контроллер памяти. Все записи должны быть завершены, чтобы процессор смог инициировать команду чтения. Буфер не может использоваться в качестве кэш для записей процессора. Это снижает производительность процессора при чтении.
Рекомендуем включить данную функцию, чтобы повысить производительность процессора при чтении и записи.
Read Wait State (Состояние ожидания чтения)
Обычные опции: 0 Cycle, 1 Cycle.
Эта функция BIOS определяет, сколько должен ждать контроллер памяти перед тем, как отправить данные чтения устройству, которое их запросило (например, процессору, видеокарте и так далее).
Если данная опция настроена на 1 Cycle (1 цикл), то контроллер памяти будет добавлять задержку в 1 цикл перед отправкой данных. Это снижает производительность памяти, так как контроллер памяти задерживает отправку данных на один цикл.
Кроме того, при использовании значения 1 Cycle запросы на чтение и запись могут накладываться друг на друга. Чтобы избежать этого, контроллер памяти автоматически добавляет дополнительный цикл задержки после каждого цикла чтения, за которым следует цикл записи.
Этот процесс аналогичен отключению функции Fast R-W Turn Around. Производительность памяти при записи снижается.
Если данная опция настроена на 0 Cycle (0 циклов), то контроллер памяти будет отправлять данные без задержки. Это позволяет увеличить производительность памяти при чтении. Также при этом повышается производительность памяти при записи, так как контроллеру памяти больше не нужно добавлять дополнительный цикл задержки, чтобы избежать наложения запросов чтения и записи друг на друга.
Рекомендуем настроить эту функцию на 0 Cycle, чтобы повысить производительность памяти при чтении и записи.
Обратите внимание, что в некоторых случаях это может вызвать нестабильную работу системы. Чтобы решить проблему, измените настройку на 1 Cycle.
Refresh Interval (Интервал обновления)
Обычные опции: 7.8 msec, 15.6 msec, 31.2 msec, 64 msec, 128 msec, Auto.
Обычно ячейкам памяти необходимо обновляться через каждые 64 миллисекунды. Однако одновременное обновление всех строк в обычном чипе памяти приводит к большому скачку напряжения. Кроме того, одновременное обновление задерживает все запросы, вызывая значительное снижение производительности.
Чтобы избежать этих проблем, обновления группируются по количеству строк. Так как стандартный чип памяти включает 4096 строк, контроллер памяти обновляет строку каждые 15.6 msec (64000 msec / 4096 строк = 15.6 msec). Это позволяет снизить потребление электроэнергии во время каждого обновления, а также разрешает доступ к данным из строк, которые не обновляются.
Как правило, модули памяти с чипами памяти 128 мегабит и меньше имеют 4096 строк, а чипы памяти большего объема (256 мегабит и более) имеют 8192 строки. Для таких чипов интервал обновления должен быть настроен на 7.8 m sec, так как за период в 64 миллисекунды системе необходимо обработать в два раза больше строк.
Обычно для чипов 128 Мбит (не мегабайт) и меньше используется интервал обновления 15.6 msec, а для чипов памяти 256 Мбит и более – 7.8 msec. Если в вашей системе установлены модули 128 Мбит и 256 Мбит, рекомендуемая установка – это 7.8 m sec, но не 15.6 m sec.
Несмотря на то, что стандарты JEDEC требуют использовать цикл обновления 64 миллисекунды, современные чипы памяти способны удерживать данные еще дольше. Поэтому вы вполне сможете работать с длинным циклом обновления. Это позволит реже обновлять чипы памяти, чтобы уменьшить потери пропускной способности, а также расход электроэнергии (особенно актуально для ноутбуков и других переносных устройств).
Эта функция BIOS позволяет задать интервал обновления для чипов памяти. Вам доступны три различные настройки, а также опция Auto. Если вы выберите значение Auto, BIOS будет запрашивать чипы SPD модулей памяти и использовать самое низкое значение, чтобы обеспечить максимальную совместимость.
Чтобы улучшить производительность, вы можете увеличить значения функции Refresh Interval. Вместо значения по умолчанию (15.6 m sec для памяти объемом 128 Мб и меньше и 7.8 m sec для памяти объемом 256 Мб и больше) используйте более высокое значение, вплоть до 128 m sec. Помните, что при слишком большом увеличении значения ячейки памяти могут потерять свое содержимое.
Поэтому начните с небольшого увеличения и протестируйте вашу систему. Если после увеличения интервала обновления вы столкнетесь с трудностями, уменьшите значение, пока система не стабилизируется.
Refresh Mode Select (Выбор режима обновления)
Обычные опции: 7.8 msec, 15.6 msec, 31.2 msec, 64 msec, 128 msec, Auto.
Обычно ячейкам памяти необходимо обновляться через каждые 64 миллисекунды. Однако одновременное обновление всех строк в обычном чипе памяти приводит к большому скачку напряжения. Кроме того, одновременное обновление задерживает все запросы, вызывая значительное снижение производительности.
Чтобы избежать этих проблем, обновления группируются по количеству строк. Так как стандартный чип памяти включает 4096 строк, контроллер памяти обновляет строку каждые 15.6 msec (64000 msec / 4096 строк = 15.6 msec). Это позволяет снизить потребление электроэнергии во время каждого обновления, а также разрешает доступ к данным из строк, которые не обновляются.
Как правило, модули памяти с чипами памяти 128 Мбит и меньше имеют 4096 строк, а чипы памяти большего объема (256 Мбит и более) имеют 8192 строки. Для таких чипов интервал обновления должен быть настроен на 7.8 m sec, так как за период в 64 миллисекунды системе необходимо обработать в два раза больше строк.
Обычно для чипов 128 Мбит (не мегабайт) и меньше используется интервал обновления 15.6 msec, а для чипов памяти 256 Мбит и более – 7.8 msec. Если в вашей системе установлены модули 128 Мбит и 256 Мбит, рекомендуемая установка – это 7.8 m sec, но не 15.6 m sec.
Несмотря на то, что стандарты JEDEC требуют использовать цикл обновления 64 миллисекунды, современные чипы памяти способны удерживать данные еще дольше. Поэтому вы вполне сможете работать с длинным циклом обновления. Это позволит реже обновлять чипы памяти, чтобы уменьшить потери пропускной способности, а также расход электроэнергии (особенно актуально для ноутбуков и других переносных устройств).
Эта функция BIOS позволяет задать интервал обновления для чипов памяти. Вам доступны три различные настройки, а также опция Auto. Если вы выберите значение Auto, BIOS будет запрашивать чипы SPD модулей памяти и использовать самое низкое значение, чтобы обеспечить максимальную совместимость.
Чтобы улучшить производительность, вы можете увеличить значения функции Refresh Mode Select. Вместо значения по умолчанию (15.6 m sec для памяти объемом 128 Мб и меньше и 7.8 m sec для памяти объемом 256 Мб и больше) используйте более высокое значение, вплоть до 128 m sec. Помните, что при слишком большом увеличении значения ячейки памяти могут потерять свое содержимое.
Поэтому начните с небольшого увеличения и тестируйте вашу систему перед тем, как идти дальше. Если после увеличения интервала обновления вы столкнетесь с трудностями, уменьшите значение, пока система не стабилизируется.
Report No FDD For Win95 (Сообщение «Дисковод не найден» для Win95)
Обычные опции: Enabled, Disabled.
Эта функция BIOS позволяет указать, должна ли BIOS сообщать об отсутствии дисковода среде Windows 95.
По какой-то причине среда Windows 95 требует наличия дисковода в системе. Но в эпоху USB и пишущих устройств CD/DVD не все компьютеры оснащаются дисководами. Некоторые системы не могут загрузиться в Windows 95 без дисковода.
Эта функция была добавлена в BIOS, чтобы выполнить требования Microsoft Windows 95, а также позволить компьютерам без дисководов загрузиться в операционной системе Windows 95.
Если вы включите данную опцию, BIOS привяжет прерывание IRQ6 (предназначенное для дисковода) к другому устройству. Это позволит загрузиться в Windows 95 компьютерам, не имеющим дисковода.
Если вы выключите данную опцию, Windows 95 обнаружит отсутствие дисковода и остановит систему.
Если вы используете операционную систему Windows 95 без дисковода, вам придется включить эту функцию, чтобы загрузить компьютер.
Если вы используете операционную систему Windows 95 с дисководом, вы можете как включить эту функцию, так и нет. В любом случае, компьютер загрузится.
Обратите внимание на то, что данная опция бесполезна в других операционных системах. Она применяется только в Windows 95. Настройка этой функции в иной среде не имеет значения.
Reset Configuration Data (Обнуление настроек конфигурации)
Функция ESCD (Extended System Configuration Data – Расширенные данные конфигурации системы) используется в Plug and Play BIOS, чтобы BIOS смогла повторно использовать данные конфигурации системы.
При загрузке BIOS необходимо сконфигурировать устройства ISA, PCI и AGP (с использованием технологии Plug and Play или по-другому). Так как установленные устройства редко изменяются от одной загрузки до другой, данные конфигурации системы остаются прежними. Если данные можно сохранить и использовать повторно, BIOS может не конфигурировать одни и те же устройства при каждой загрузке.
Функция ESCD сохраняет конфигурацию IRQ, DMA, I/O и памяти для ваших устройств в особом разделе флэш-памяти BIOS. При запуске системы BIOS считывает необходимую информацию из данного раздела. Если вы не меняете устройства, BIOS не нужно перенастраивать ESCD.
Если вы установили новое устройство или изменили конфигурацию компьютера, BIOS автоматически определит изменения и настроит параметры ESCD. Поэтому обычно не приходится вручную обновлять ESCD через BIOS.
Встречаются ситуации, в которых BIOS не может определить изменения в конфигурации. В результате может возникнуть серьезный конфликт, который приведет к тому, что система перестанет загружаться. Функция Reset Configuration Data поможет справиться с этой проблемой.
Данная опция служит для того, чтобы вынудить BIOS удалить сохраненные данные ESCD и обновить настройки системы. Вам нужно лишь активировать эту функцию и перезагрузить компьютер. Новая конфигурация ESCD должна решить конфликт и загрузить систему в рабочем режиме.
Обратите внимание на то, что после конфигурирования ESCD BIOS автоматически восстанавливает для данной опции значение по умолчанию (Disabled). Поэтому после перезагрузки вам не придется вручную изменять настройку.
Resource Controlled By (Ресурс управляется с помощью)
Обычные опции: Auto, Manual.
Эта функция определяет, должна ли BIOS автоматически конфигурировать ресурсы IRQ и DMA.
Если для данной опции задано значение Auto, BIOS будет автоматически настраивать ресурсы IRQ и DMA для ваших устройств. Все поля настройки IRQ и DMA под опцией станут недоступны (будут выделены серым цветом).
Если для данной опции задано значение Manual (Вручную), BIOS позволит вручную настроить ресурсы IRQ и каналы DMA для ваших устройств.
Обычно BIOS в состоянии без проблем сконфигурировать ресурсы IRQ и DMA для устройств на вашем компьютере. Поэтому советуем выбрать для этой функции значение Auto.
Если BIOS не может правильно сконфигурировать устройства, вы можете выбрать опцию Manual, чтобы открыть поля настройки IRQ и DMA. Затем вы можете привязать каналы IRQ и DMA к устройствам Legacy ISA или PCI/ISA PNP.
Устройства Legacy ISA совместимы с оригинальной спецификацией шины PC AT; для правильного функционирования им требуется отдельное прерывание или выделенный канал DMA. Устройства PCI/ISA PNP соответствуют стандарту Plug and Play и могут использовать любое прерывание или канал DMA.
RxD, TxD Active (Активна функция RxD, TxD)
Обычные опции: Hi, Hi or Lo, Lo or Hi, Lo or Lo, Hi.
Эта функция BIOS позволяет настроить полярность получения (R х D) и отправки (T х D) данных для инфракрасного порта.
Обычно данная опция располагается внутри опции Onboard Serial Port 2; ее работа связана со вторым последовательным портом. Если вы отключите этот порт, функция пропадет с экрана или будет выделена серым цветом.
Вам доступны четыре опции, которые представляют собой комбинации Hi и Lo. Обратитесь к руководству пользователя для вашего инфракрасного порта, чтобы определить правильную полярность. Если вы неправильно установите полярность, системе не удастся установить соединение с IR-устройством.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.