تتمتع ذاكرة ECC، المعروفة أيضًا باسم ذاكرة رمز تصحيح الأخطاء، بالقدرة على اكتشاف الأخطاء في البيانات وتصحيحها. يتم استخدامه بشكل شائع في أجهزة الكمبيوتر المكتبية والخوادم ومحطات العمل المتطورة لتعزيز استقرار النظام وسلامته.
الذاكرة هي جهاز إلكتروني، وقد تحدث أخطاء أثناء تشغيلها. بالنسبة للمستخدمين الذين لديهم متطلبات استقرار عالية، يمكن أن تؤدي أخطاء الذاكرة إلى مشكلات حرجة. يمكن تصنيف أخطاء الذاكرة إلى نوعين: الأخطاء الجسيمة والأخطاء الناعمة. تحدث الأخطاء الجسيمة بسبب تلف الأجهزة أو عيوبها، وتكون البيانات غير صحيحة دائمًا. ولا يمكن تصحيح هذه الأخطاء. من ناحية أخرى، تحدث الأخطاء البرمجية بشكل عشوائي بسبب عوامل مثل التداخل الإلكتروني بالقرب من الذاكرة ويمكن تصحيحها.
لاكتشاف أخطاء الذاكرة الناعمة وتصحيحها، تم تقديم مفهوم "التحقق من تكافؤ" الذاكرة. أصغر وحدة في الذاكرة هي البت، ويمثلها إما 1 أو 0. وتشكل ثماني بتات متتالية البايت. الذاكرة التي لا تحتوي على التحقق من التكافؤ تحتوي على 8 بتات فقط لكل بايت، وإذا قام أي بت بتخزين قيمة غير صحيحة، فقد يؤدي ذلك إلى بيانات خاطئة وفشل التطبيق. يضيف التحقق من التكافؤ بتًا إضافيًا إلى كل بايت باعتباره بتًا للتحقق من الأخطاء. بعد تخزين البيانات بالبايت، يكون للبتات الثمانية نمط ثابت. على سبيل المثال، إذا كانت البتات تخزن البيانات على هيئة 1، 1، 1، 0، 0، 1، 0، 1، فإن مجموع هذه البتات يكون فرديًا (1+1+1+0+0+1+0+1=5 ). بالنسبة للتكافؤ الزوجي، يتم تعريف بت التكافؤ على أنه 1؛ وإلا، فهو 0. عندما تقرأ وحدة المعالجة المركزية البيانات المخزنة، فإنها تضيف أول 8 بتات وتقارن النتيجة مع بت التكافؤ. يمكن لهذه العملية اكتشاف أخطاء الذاكرة، لكن لا يمكن لفحص التكافؤ تصحيحها. بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن لفحص التكافؤ اكتشاف أخطاء البتات المزدوجة، على الرغم من أن احتمال حدوث أخطاء ثنائية البت منخفض.
من ناحية أخرى، تقوم ذاكرة ECC (فحص الأخطاء وتصحيحها) بتخزين رمز مشفر بجانب بتات البيانات. عند كتابة البيانات في الذاكرة، يتم حفظ رمز ECC المقابل. عند إعادة قراءة البيانات المخزنة، تتم مقارنة رمز ECC المحفوظ برمز ECC الذي تم إنشاؤه حديثًا. إذا لم تكن متطابقة، يتم فك تشفير الرموز لتحديد البت غير الصحيح في البيانات. يتم بعد ذلك التخلص من البت الخاطئ، وتقوم وحدة التحكم في الذاكرة بتحرير البيانات الصحيحة. نادراً ما تتم إعادة كتابة البيانات المصححة إلى الذاكرة. إذا تمت قراءة نفس البيانات الخاطئة مرة أخرى، يتم تكرار عملية التصحيح. يمكن أن تؤدي إعادة كتابة البيانات إلى زيادة الحمل، مما يؤدي إلى انخفاض ملحوظ في الأداء. ومع ذلك، تعتبر ذاكرة ECC ضرورية للخوادم والتطبيقات المشابهة، لأنها توفر إمكانات تصحيح الأخطاء. تعد ذاكرة ECC أكثر تكلفة من الذاكرة العادية نظرًا لميزاتها الإضافية.
يمكن أن يكون لاستخدام ذاكرة ECC تأثير كبير على أداء النظام. على الرغم من أن تصحيح الأخطاء قد يقلل من الأداء العام، إلا أنه يعد أمرًا ضروريًا للتطبيقات والخوادم المهمة. ونتيجة لذلك، تعد ذاكرة ECC خيارًا شائعًا في البيئات التي يكون فيها تكامل البيانات واستقرار النظام أمرًا بالغ الأهمية.
وقت النشر: 19 يوليو 2023
