Home>Berichten>Techniek uitgelegd>Wat is ECC-geheugen en hoe beschermt het je gegevens?

Wat is ECC-geheugen en hoe beschermt het je gegevens?

By ·Categorieën: Techniek uitgelegd·Published On: juni 20th, 2022·4 min read·

ECC-geheugen is de meest betrouwbare keuze  als het gaat om betrouwbaarheid. ECC kan downtime en gegevensverlies helpen voorkomen. Het is dan ook de perfecte keuze voor elke bedrijfskritieke computer. Maar wat is ECC-geheugen precies, welke voordelen biedt het en waarvoor wordt ECC-geheugen gebruikt?

Wat is ECC-RAM?

ECC-RAM (Random Access Memory) en ECC-geheugen worden vaak door elkaar gebruikt. ECC is trouwens de afkorting van “Error Correcting Code”. Kort samengevat verwijst ECC naar het vermogen van een component om fouten te detecteren die zich in het datageheugen kunnen voordoen, zonder dat daarvoor aparte computerbronnen nodig zijn. Dus waarom zou je dit type geheugen nodig hebben? Laten we beginnen met de basisprincipes van hoe flash-geheugen werkt.

Hoe werkt flash-geheugen?

Flashgeheugen geïnstalleerd

In een flash-chip zitten cellen. Elke cel staat op 0 of 1. De geheugencontroller combineert en verzamelt de status van elke cel in een binaire reeks. De controller vertaalt die code vervolgens naar gegevens op je computer. 

Je kunt het getal 135 bijvoorbeeld binair uitdrukken als 010000111. We gaan niet al te diep in op binair, maar je hoeft alleen te onthouden dat elke bit in een binaire reeks een geheel andere waarde vertegenwoordigt en dat binaire reeksen tientallen bits lang kunnen zijn.

Terug naar onze flash-cellen. Flash-cellen hebben elektriciteit nodig om een bepaalde waarde te kunnen dragen. Er wordt een bepaalde hoeveelheid stroom toegepast, afhankelijk van of je systeem een ​​0 of 1 naar het geheugen wil schrijven. In vluchtige flash-toepassingen zoals computer-RAM hebben de cellen onafgebroken stroom nodig om hun waarde te behouden (daarom wordt het RAM gewist wanneer je de computer uitschakelt). Soms kan statische elektriciteit of interferentie van buitenaf tot gevolg hebben dat een cel per ongeluk in de verkeerde richting draait (van 1 naar 0 of omgekeerd). Zoals je je misschien kunt voorstellen, kan dit een reeks negatieve gevolgen hebben.

Een eenvoudig voorbeeld van een geheugen-flip

Een voorbeeld: het getal 135 wordt uitgedrukt als de binaire reeks 010000111. Als een van die cellen per ongeluk omslaat, betekent dit een drastische gegevensverandering:

010000111=135

110000111=391

011000111=199

010100111=167

000000111= 7

Deze enkele bitfout is slechts een heel eenvoudig voorbeeld. Afhankelijk van wat je computer met deze gegevens doet, kunnen geheugen-flip iets kleins veroorzaken, bijvoorbeeld een kleine vertraging. Maar ze kunnen ook catastrofaal zijn: systeemcrashes veroorzaken of ertoe leiden dat de verkeerde actie wordt uitgevoerd door een systeem dat het bestuurt. 

Een geheugenstick van 8 GB ziet ongeveer 5 van deze fouten per uur bij intensief gebruik. Voor de gemiddelde computergebruiker is de invloed hiervan niet waarneembaar. In het geval van bedrijfskritieke servers of computers kunnen deze fouten echter snel groter worden en dure problemen veroorzaken. Bovendien kan het ook datacorruptie en verslechtering van de functionele integriteit veroorzaken. Het is bij deze bedrijfskritieke toepassingen waar ECC-geheugen het geweldig doet. 

Hoe werkt ECC-geheugen? 

Deze speciale (en over het algemeen duurdere) geheugenchips hebben een ingebouwde controller die een pariteitscode bevat die bekend staat als een Hamming-code. Als een van de bits de verkeerde waarde krijgt, kan de controller dit corrigeren en de juiste gegevens terugmelden naar de hostcomputer. Dit werkt door een algoritme te gebruiken waarbij gegevens op een dusdanige manier worden weggeschreven dat de formule stukjes gegevens kan matchen. 

Hamming-codes kunnen met succes en met een minimale hoeveelheid overtollige gegevens de gegevensconsistentie controleren. Dit is prima voor computer-RAM. Deze methode is echter niet effectief in situaties met hoge foutenpercentages.

Voor- en nadelen van ECC-RAM

ECC lijkt een voor de hand liggende keuze voor je computer. Als je een altijd-aan bedrijfskritieke computer hebt die risico loopt bij geheugenfouten, kan ECC downtime en gegevensverlies helpen voorkomen. De initiële investering in ECC-geheugen kan al een besparing van duizenden euro’s opleveren als dit betekent dat je productielijn operationeel blijft en niet te maken krijgt met downtime en gegevensverlies.

Een complicatie is echter dat ECC-geheugen een moederbord, chipset en processor vereist die dit ondersteunen. Dit, samen met de hogere kosten van ECC-geheugen, kan consumenten afschrikken. Bovendien is er een prestatievermindering van 2-3% in vergelijking met niet-ECC-geheugen. Deze daling is te wijten aan het gebruik van resources voor het gegevensverwerkingsalgoritme.

ECC-geheugen is de beste keuze voor rugged systemen

Onze Karbon 800-serie is ontworpen voor ultieme kracht en extreme duurzaamheid en betrouwbaarheid, zelfs in moeilijke omgevingen. Voor ultieme betrouwbaarheid raden we aan om je systeem te configureren met ECC-geheugen. De K800-serie biedt dit als optie met maximaal 64 GB DDR4 3200 ECC-geheugen, vooraf geïnstalleerd. Veel van onze systemen ondersteunen ECC-geheugen en bieden dit als optie aan. Het is een veelgevraagde functie wanneer gegevensintegriteit belangrijk is en betrouwbaarheid cruciaal is.

K800 serie

ECC is een van de vele manieren waarop onze nieuwe oplossingen downtime kunnen voorkomen en de onderhoudskosten voor hardware kunnen verlagen. Past ECC-geheugen bij jouw project? Praat met een van onze sales engineers voor meer informatie.

Opmerking: deze blog is oorspronkelijk gepubliceerd op 26 augustus 2015. De inhoud is bijgewerkt op 20 januari 2021

Ontvang de laatste Tech Updates

Abonneer je op onze nieuwsbrief en ontvang updates van OnLogic. Hoor als eerste OnLogic nieuws en inzichten van onze experts. Meld je aan op de inschrijfpagina.

Inschrijven

Delen

About the Author: OnLogic

OnLogic is a global industrial computer manufacturer that designs highly-configurable, solution-focused computers engineered for reliability for the IoT edge.
Volg OnLogic op LinkedIn

DELEN

Heb je een project? Neem contact op

Meer artikelen