Você sabe o que é Memória ECC?

Um dos principais componentes de um computador é a memória RAM. A qual é fundamental para o desempenho de um sistema, seja ele usado para tarefas simples ou para aplicações exigentes como renderização, edição de vídeo ou execução de servidores. Sem um bom equipamento como esse, não adianta investir em bons processadores, pois eles não poderão atingir o seu máximo potencial se não houver RAM suficiente.

Dentro desse universo, a memória ECC (Error-Correcting Code) desempenha um papel fundamental ao garantir maior confiabilidade e segurança nos dados processados pelo sistema. Mas, o que é memória ECC, como elas trabalham, as principais vantagens e por que você deveria considerá-la para o seu próximo projeto ou workstation? Continue lendo para descobrir!

Memória RAM 

A memória RAM (Random Access Memory, ou memória de acesso randômico) é um tipo de armazenamento temporário, que facilita o acesso do processador aos dados guardados no HD. Ela não é responsável pela armazenagem de informações de forma permanente, pois funciona como se fosse um cache (uma memória de uso temporário). Por exemplo, quando você dá um Ctrl+Z para desfazer uma ação, é na memória RAM que sua última ação ficou salva.

É nesse espaço que o processador realiza as armazenagens temporárias, necessárias aos seus cálculos durante o funcionamento do computador, e onde ele também guarda tudo aquilo que necessita realizar acesso rápido. Quanto maior é o espaço de armazenamento que uma memória possui, mais rápido o processador pode agir para resolver problemas, e a máquina responderá de maneira mais ágil aos programas executados.

Memória RAM ECC

ECC é a sigla para “Error-Correcting Code”, ou Código de Correção de Erros, ou seja, é um tipo de memória RAM que tem a capacidade de detectar e corrigir erros de um bit em tempo real. Esses erros podem ocorrer por vários motivos, como interferência eletromagnética, falhas no hardware ou mesmo radiação. Embora pequenos erros na memória possam parecer insignificantes, em sistemas de alta performance ou aplicações críticas, eles podem causar corrupção de dados, travamentos e até mesmo perdas financeiras significativas.

Fisicamente, é relativamente simples verificar quando um componente de armazenamento possui ECC ou não. As memórias normais contam com um número par de encapsulações, (que são aqueles pequenos módulos pretos que existem no pente de memória) enquanto memórias ECC costumam ter um número ímpar de encapsulamentos, pois ela precisa de um módulo adicional para realizar a detecção e reporte de erros. Enquanto as memórias convencionais possuem um número de chips múltiplo de 8 (por armazenarem 8 bits por byte), as ECCs precisam ser divisíveis por 9, pois utilizam 1 bit extra por byte para correção de erros. Isso pode elevar o total de chips para até 36 por módulo, dependendo da configuração. 

Memórias de alta densidade, normalmente utilizadas em servidores ou workstations, costumam ter mais de 8 módulos por pente.

O módulo ECC evita pequenos travamentos da máquina e uma interrupção nas operações da empresa até que os componentes sejam reiniciados. Você já deve ter sofrido com a tela azul durante alguma de suas atividades, e esse problema pode ter sido ocasionado por um erro na memória.

Como funciona a Memória ECC?

A memória ECC opera adicionando bits extras aos dados armazenados. Enquanto uma memória RAM convencional utiliza módulos para armazenar apenas os dados do usuário, a ECC dedica uma parte desses módulos para armazenar códigos que verificam a integridade das informações.

Sendo assim, é possível realizar uma análise acerca do que está armazenado em regime temporário na RAM para uso pelo processador e os dados que se encontram no HD, ou qualquer outra mídia (basicamente funciona como um filtro, que verifica todos os dados da memória antes de passar as informações adiante). Se o sistema encontrar um erro durante a leitura, ele verifica e relê os ECCs para corrigir as falhas. Se a correção falhar, ele copia novamente o trecho corrompido do HD para a RAM. Em resumo, a memória ECC funciona em 3 formas:

Detecção de Erros: Sempre que um dado é lido ou escrito na memória, a ECC verifica se o código gerado bate com o dado armazenado. Caso haja uma discrepância, ela sinaliza que ocorreu um erro.

Correção de Erros: Para erros de um bit, a ECC consegue corrigi-los automaticamente. Isso significa que, mesmo que uma falha ocorra, o sistema pode continuar funcionando sem interrupções ou corrupções de dados.

Erros Múltiplos: Embora não consiga corrigir erros de múltiplos bits, a ECC é capaz de detectá-los, permitindo que o sistema informe o problema antes que ele cause danos graves.

Memória ECC e ECC REG: Memória registrada e não registrada

Memórias ECC possuem algumas subcategorias, como Memória ECC Registrada e Memória ECC não registrada, além do formato LRDIMM. Vamos analisar cada uma dessas categorias e explicar suas diferenças: 

ECC Sem Registro (Unbuffered ECC – UDIMM ECC)

Esse tipo de memória é semelhante às memórias convencionais (não ECC), mas possui a funcionalidade adicional de correção de erros. Por não possuir um buffer intermediário, ela se comunica diretamente com o controlador de memória, resultando em latências menores e maior velocidade.

Servidores de pequeno porte e algumas workstations utilizam esse tipo de memória, que oferece mais confiabilidade do que as memórias convencionais, sem exigir alto desempenho. No entanto, devido à ausência de buffer, não suporta grandes quantidades de memória por módulo.

ECC com Registro (ECC REG – RDIMM ECC)

A memória registrada (buffered) possui um registro (buffer) que atua como intermediário entre o sistema e os módulos de memória. Isso reduz a carga elétrica no controlador de memória, permitindo que mais módulos sejam instalados sem comprometer a estabilidade do sistema.

Muito utilizada em servidores corporativos e data centers, essa memória suporta uma capacidade maior por módulo em comparação à UDIMM ECC. Além disso, oferece mais estabilidade e confiabilidade, sendo ideal para sistemas que operam ininterruptamente. No entanto, seu desempenho pode ser ligeiramente mais lento, pois os dados passam pelo buffer antes de serem processados.

Memória LRDIMM

A memória Load-Reduced (LRDIMM) é uma evolução das memórias registradas. Ela utiliza um buffer avançado chamado iMB (Isolation Memory Buffer), que gerencia os sinais elétricos dos chips de memória de maneira mais eficiente, reduzindo ainda mais a carga sobre o controlador. Isso permite que os servidores suportem quantidades muito maiores de memória RAM, sendo essencial para aplicações que exigem alta capacidade de processamento, como inteligência artificial, renderização e grandes bancos de dados.

A memória LRDIMM suporta capacidades muito maiores em comparação com UDIMM e RDIMM, sendo uma ótima opção para servidores de alta densidade, data centers em nuvem, modelagem 3D, simulações científicas e big data. Embora tenha uma latência levemente maior do que as RDIMMs, proporciona melhor escalabilidade, podendo alcançar mais de 4 TB de memória RAM por servidor.

Memória UDIMM, RDIMM e LRDIMM são todos tipos de memória ECC?

O formato DIMM é basicamente o nome que damos para definir pentes de memória em geral, logo todos os módulos de memória atuais são “alguma coisa-DIMM”. O que vale cuidado aqui é que nem todos modelos DIMM que descrevemos aqui serão obrigatoriamente memórias ECC:

• Memórias UDIMM podem ser com ou sem ECC, sendo geralmente sem. É o tipo de memória mais comum na maioria dos computadores.
• Memórias RDIMM, apesar de geralmente ser do tipo ECC não necessariamente serão sempre. Raros são os casos onde você verá memória RDIMM (ou seja, uma memória registrada) que não seja ECC.
• Memórias LRDIMM, diferente dos demais casos, sempre serão ECC. Pela própria natureza dos hardware dessas peças, elas obrigatoriamente serão memórias ECC.

Erros de Memória: Soft Errors e Hard Errors

As memórias ECC foram desenvolvidas para lidar com dois principais tipos de erros que podem afetar o funcionamento do sistema:

Soft Errors (Erros Temporários)

Os erros de software afetam apenas os dados armazenados na memória, sem causar danos físicos ao hardware. Ocorrem quando um bit é alterado indevidamente, resultando em possíveis falhas no sistema.

Diversos fatores podem causar soft errors, como variações de tensão elétrica e interferências eletromagnéticas que alteram o estado dos bits e comprometem a estabilidade da memória. Até mesmo a radiação cósmica pode gerar esse tipo de erro. Operações prolongadas também podem desgastar temporariamente os circuitos, enquanto temperaturas inadequadas, seja por superaquecimento ou frio extremo, podem comprometer o funcionamento correto dos módulos de memória.

Hard Errors (Erros Permanentes)

São falhas físicas que ocorrem nos chips de memória devido ao desgaste do material ou defeitos no circuito. Esses erros são permanentes e indicam que o módulo de memória pode estar danificado.

Os hard errors, ou erros de hardware, podem ocorrer devido a defeitos de fabricação ou ao desgaste natural dos componentes ao longo do tempo. Descargas elétricas e picos de energia também podem danificar permanentemente os módulos de memória, assim como a exposição prolongada a altas temperaturas. Além disso, problemas na soldagem dos circuitos internos podem comprometer o funcionamento da memória. Como consequência, esses erros podem causar falhas críticas no sistema, dificultar a inicialização do sistema operacional e até resultar na perda definitiva de dados.

Onde a Memória ECC é mais utilizada?

Quando falamos de computadores profissionais, workstations e servidores dentro de empresa, a utilização desse tipo de memória é fundamental para evitar possíveis erros por sobrecarga do equipamento e perda do trabalho. Nesse tipo de ambiente o fluxo de informações é gigantesco e, com isso, o risco de falhas e a ocorrência de corrompimento dos dados enquanto se trabalha é muito grande.

Para evitar que tal situação ocorra com frequência, o ideal é utilizar memórias RAM ECC, que podem evitar as pequenas falhas, corrigindo qualquer problema menor e reportando quando algum erro grande que possa comprometer o sistema ocorrer. Recomendamos o uso de memórias RAM ECC em servidores e workstations, especialmente para tarefas exigentes, como projetos de engenharia pesados, simulações de materiais, renderizações de longa duração e simulações complexas em pesquisa e desenvolvimento.

Em sistemas de missão crítica, são essenciais para manter o correto funcionamento de sistemas que não podem ser interrompidos (como TI em hospitais, por exemplo).

Vantagens

Ao optar por utilizar uma memória RAM ECC em seus servidores ou em workstations, você pode contar com uma série de vantagens com relação ao uso de um componente comum. Entre os principais benefícios estão os listados abaixo:

Segurança

Grande parte das empresas hoje trabalha com algum tipo de dado crítico ou confidencial, como áreas financeiras ou de saúde, que não pode ser corrompido ou perdido. Utilizar uma memória RAM ECC em seus servidores e workstations pode garantir uma maior segurança da informação. Sendo assim, não há preocupação com a perda de informações sensíveis ou que algum dado crítico se corrompa durante as atividades.

Redução de erros

Um problema recorrente é a vulnerabilidade de processos, que pode causar interrupção ou lentidão dos serviços. Caso ocorram muitos erros em seu servidor, seus colaboradores e clientes podem passar por problemas de acesso com frequência. Com o auxílio da memória RAM ECC os erros podem diminuir drasticamente. A redução de erros também aumenta a estabilidade do computador, pois o uso da RAM ECC evita problemas como “telas azuis” ou conflitos de drivers.

Custo-benefício

Em um primeiro momento, pode parecer que o custo de uma memória como essa é maior que as opções mais simples do componente presentes no mercado. Contudo, é preciso esclarecer que, em média, esse tipo de memória custa apenas 12% mais que as outras alternativas, ou seja, o investimento necessário para ter acesso aos benefícios do ECC é pequeno. Adquirir um computador profissional ou workstation integrado com uma memória RAM ECC é uma grande vantagem para a empresa, pois o custo de compra não difere tanto de uma RAM normal e as vantagens são enormes.

Memória ECC vs Memória Convencional

A memória com código de correção de erros, conhecida como ECC e a memória convencional, possuem diferenças significativas em cenários mais exigentes. Em termos de custo, a memória ECC geralmente é mais cara do que a convencional, mas o investimento se justifica para quem busca maior confiabilidade e segurança, especialmente em servidores e Workstations. No quesito desempenho, a ECC processa os dados um pouco mais lentamente porque precisa de tempo extra para verificar e corrigir erros. No entanto, essa diferença se torna imperceptível diante dos benefícios que proporciona, como maior estabilidade do sistema e menor risco de falhas.

Posso fazer upgrade da minha memória normal para memoria ECC?

Talvez as qualidades de uma memória ECC tenham lhe atraído e você tenha pensado em adotar essa tecnologia. Contudo, é essencial considerar a compatibilidade, pois nem todas as placas-mãe e processadores suportam esse tipo de memória. Por isso, verifique se o sistema é compatível antes de optar por esse investimento. Em geral, equipamentos server grade ou workstation grade possuem compatibilidade com esse tipo de memória.

Memória ECC em Workstations da Razor

Na Razor, entendemos que a estabilidade e o desempenho são fundamentais para profissionais que dependem de hardware confiável. Por isso, nossas workstations personalizadas oferecem suporte à memória ECC, garantindo que você possa realizar suas tarefas mais desafiadoras com total confiança.

Se você trabalha em áreas que demandam alta precisão, como arquitetura, engenharia, edição de vídeo ou análise de dados e quer saber se memória ECC é um investimento necessário para sua necessidade, fale com nossos consultores. Podemos configurar uma solução sob medida para suas necessidades, ECC ou não ECC, aproveitando o máximo das tecnologias mais avançadas do mercado.

Conclusão 

A memória RAM ECC é uma escolha inteligente para quem busca confiabilidade, segurança e desempenho em sistemas exigentes. Embora seja mais cara do que memórias convencionais, ela oferece inúmeros benefícios para aplicações críticas e ambientes de alta performance. 

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