#364 – Memorie RAM ECC

Una delle componenti fondamentali di un calcolatore, indispensabile per farlo funzionare, è la memoria RAM.
Questo tipo di memoria contiene tutti i dati necessari ai processi per essere elaborati dal processore, è molto veloce ed è volatile, quando il calcolatore viene spento, il suo contenuto viene perso.
In certi ambiti è anche importante che il suo contenuto sia privo di errori, perché, non sembra, ma confondere uno 0 con un 1 è più facile di quanto si pensi.
Nella puntata di oggi entriamo nei banchi di memoria e nello specifico nelle memorie ECC, a correzione di errore.

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Prima di parlare di memorie a controllo di errore dobbiamo partire dalle basi, come funziona una memoria RAM e com’è fatta dentro.
Ci sono molti modelli di memorie RAM, oggi ci soffermiamo sulle SDRAM.
Molti acronimi oggi, ci vorrebbe una lavagna, ma nei podcast sono vietate.
RAM sta per Random Access Memory, memoria ad accesso casuale.
Voglio accedere a quell’indirizzo di memoria ed ecco che ho il dato che contiene.
DRAM sta per Dynamic RAM, memoria ad accesso casuale dinamica.
Qui ci soffermiamo un po’ di più, perché ci servirà in seguito.
La memoria deve memorizzare dei bit.
Questi sono memorizzati in parole di 64 bit ciascuna.
Ognuna di queste parole ha un indirizzo.
La dimensione della cella di memoria, come esempio, indica quanti metri quadri sono grandi gli appartamenti in una città, la dimensione degli indirizzi di memoria, quante pagine può avere l’elenco telefonico, più pagine ha, più appartamenti posso avere in quella città.
La combinazione dei due indica la memoria massima indirizzabile da un calcolatore.
Semplificando molto, il processore, con un comando, dice “a questo indirizzo memorizza questi 64 bit”.
I bit sono memorizzati all’interno di una griglia di microscopici condensatori, se memorizzo uno 0 il condensatore è scarico, se memorizzo un 1, il condensatore è carico.
Immaginateli come tanti piccolissimi bicchieri. Se c’è una goccia d’acqua è memorizzato 1, se è vuoto è memorizzato 0.
Questi piccoli bicchieri però sono soggetti a perdita, ogni tanto serve che qualcuno passi a controllare se c’era la goccia d’acqua e ne ripristina il livello.
Questo controllo si chiama refresh e viene fatto circa ogni 64ms.
Quando il processore deve leggere in una cella di memoria chiede “voglio sapere cosa c’è a quell’indirizzo”.
La cella viene letta e il dato restituito.
Qui ci sono altre due cose interessanti.
Questo sempre perché noi accendiamo il computer e cerchiamo Google su Google, ma sotto avvengono attività di una complessità inimmaginabile.
La prima cosa interessante è che l’indirizzo non viene passato per intero, ma a pezzi, ovviamente questo avviene anche in scrittura, si dice multiplexato.
Vi basti sapere che non ci sono 64 pin sul banco di RAM per l’indirizzo.
La seconda cosa interessante, questa lo è molto di più, è che ogni volta che si legge un bit valorizzato a 1, la lettura è distruttiva, il condensatore viene scaricato, è necessario ripristinare la carica subito dopo la lettura.
Un po’ come se per verificare se un boccale di birra è pieno ce lo dobbiamo bere, un volta bevuto, esclamiamo “sì, era pieno” e lo riempiamo di nuovo.
Adesso possiamo arrivare all’acronimo SDRAM la S sta per Synchronous, memoria ad accesso casuale dinamica sincrona. Questo vuol dire che tutto il funzionamento è allineato con la frequenza di clock del sistema su cui è installata.
L’acronimo DDR sta per Double Data Rate, sembra facile, ma non lo è così tanto.
Il clock di ogni sistema elettronico è un’onda quadra che passa da 0 a 1 e poi torna a 0 con una certa frequenza.
Questa frequenza sono i MHz o i GHz che sentite quando leggete le specifiche di un processore, ad esempio.
Il clock sincronizza ogni operazione in un circuito elettronico, ad ogni battito del clock qualcosa cambia di stato.
Quel DDR in una memoria ci dice che riesce a eseguire un’operazione sia quando il clock passa da 0 a 1, sia quando passa da 1 a 0.
Se la frequenza è 3GHz, la memoria fa 6 miliardi di operazioni al secondo invece di 3.
Ed eccoci alla famosa sigla ECC.
Questo acronimo sta per Error Correction Code, Codice per la correzione dell’errore.
Tutta la parte di prima per farvi capire che è molto facile che un bit passi da 1 a 0 in una cella, capita e ha anche un nome, si chiama °bit flip”
Avere un bit che cambia stato in memoria può portare a corruzione di dati che, a cascata, può portare a un glitch in qualche programma, l’arresto anomalo di un programma o un dump completo del sistema, cosa che in certi ambiti non va bene.
È necessario verificare se ci sono degli errori di lettura e, per quanto possibile, correggerli.
Le memorie ECC non funzionano su tutti i calcolatori. Il processore e la scheda madre devono essere predisposti.
Se si usano memorie di questo tipo, il calcolatore deve avere solo memorie ECC, non si possono mischiare memorie ECC con memorie non ECC.
Il banco di memoria ECC lo si riconosce subito, al posto di avere 8 chip per faccia, ne ha 9. O multipli.
C’è un chip in più per il controllo dell’errore.
Ogni parola della memoria è composta da 64bit più 8, che vengono usati, con un particolare algoritmo, per controllare se i 64 bit sono corretti. Arriviamo a 72 bit per parola
La procedura, detta in modo semplice, è questa.
Memorizzo i 64 bit
Uso l’algoritmo di controllo errore per generare gli 8 bit aggiuntivi.
Leggo i 64 bit, con l’algoritmo di controllo errore genero gli 8 bit aggiuntivi e li confronto con gli 8 memorizzati quando ho memorizzato i 64bit.
Se sono uguali è tutto a posto e vado avanti.
Se gli 8 bit di controllo sono diversi, posso usarli per identificare l’errore, che può essere di un solo bit o più di uno e può essere nei 64 bit di dati o negli 8 di controllo.
L’algoritmo di ECC riesce a identificare e correggere l’errore se il bit sbagliato è uno.
Se sono di più avremo un errore di lettura dalla memoria nel sistema, con le relative conseguenze.
Se l’errore viene corretto, questa cosa viene memorizzata in un log.
Quando la quantità degli errori correggibili supera una certa soglia la memoria viene identificata come guasta e va sostituita.
Tutto questo sistema, oltre a pesare sul costo di acquisto della RAM, aumenta i tempi di lettura e scrittura di circa il 2%.

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Qualche giorno fa il Sole 24 ore ha titolato, cito “Pirateria, la scure sugli utenti finali: comminate le prime 2.266 multe”.
Poi si va a leggere e si scopre che la multa è pari a 157€.
In ogni azienda normale, in tutto il mondo, quando si fanno dei progetti, si fanno come investimento.
Si spendono dei soldi, si consumano delle energie per avere un ritorno economico.
Evidentemente, chi ha progettato il sistema anti pirateria non ha fatto un business plan.
Lo scopo era chiaro a tutti: ridurre la pirateria e far aumentare gli abbonati pagati ai servizi di streaming ufficiali.
Per fare questo sono state investite centinaia di migliaia di Euro da parte di AGCOM per il sistema di ticketing, centinaia di ore dei Parlamentari per scrivere le leggi, non è gratis, li paghiamo, una non quantificabile quantità di soldi spesi da ogni provider per adattarsi al sistema che chiede il blocco degli indirizzi in automatico entro 30 minuti dalla segnalazione.
Tralascio i danni fatti a tutte le persone, enti o aziende colpite ingiustamente da blocchi fatti in modo un po’ allegro, diciamo. Sono soldi anche quelli.
Se parlate con qualcuno che paga in modo illecito per vedere le partite, vi dirà che non si è accorto di niente, i sistemi pirata per guardare lo sport continuano a funzionare.
Le aziende che vendono il servizio legale non hanno mai detto che hanno mai avuto un incremento notevole di abbonati.
Anzi, il fatto che a un certo punto ci siano state enormi campagne con sconti molto cospicui, fa pensare che di aumenti di abbonati non ce ne siano stati affatto.
I blocchi non funzionano come dovrebbero, direi che l’unica cosa che fanno molto bene è rompere le scatole alla gente che dello sport non interessa nulla, ne abbiamo già parlato fin troppe volte qui dentro.
Allora si passa alla deterrenza, dopo aver obbligato gli operatori a fare da delatori, ecco che arrivano le temute multe.
157€ di multa.
E pare, a leggere da un altro articolo, ve li lascio entrambi nelle note, che le multe siano state comminate solo a fronte di pagamenti tracciabili fatti a determinate carte prepagate riconducibili presumibilmente a proprietari di servizi di IPTV, ma non sono state fatte indagini sui log delle connessioni, sui dispositivi a casa degli indagati, non è stato indicato quali sono le opere protette che sono state violate.
Se la pirateria è male, questa cosa delle multe è molto fumosa.
Per guardare un anno di campionato in regola servono circa 630€
Per guardarlo in modo illegale bastano 100€
Non è deterrente neanche la sanzione, se si viene beccati.
Un po’ come se la multa per divieto di sosta costasse meno della giornata di pagamento della zona blu e, tra l’altro, trovare posto in divieto è anche più facile.
Questo circo dovrebbe essere chiuso, i prezzi dovrebbero essere abbassati, da tutti, a partire dalla Lega Calcio, a prezzi decenti, ed ecco che, come successo con la musica e con i film, quando c’era un solo servizio di streaming, la pirateria crollerebbe da sola, senza guerre costose, ad altissimo tasso tecnologico.
Ma lo sappiamo che c’è un secondo fine, quando vorranno abilitare il vero firewall di stato, allora sarà tutto pronto e collaudato.
Intanto, in Spagna, va anche peggio, per colpa dei blocchi imposti dalla Liga, la settimana scorsa hanno rotto i pagamenti elettronici e bloccano sistematicamente indirizzi di varie CDN, abbattendo migliaia di siti durante le partite.
Tutto questo, sempre, in nome del calcio, sulla pelle della gente che del calcio ne farebbe volentieri a meno.
chiudo questo lungo capitolo dedicato a una delle cose tecnologicamente più buie di questi anni con alcune note pratiche.
Se un servizio ufficiale costa troppo caro, pagare un servizio illegale per usufruirne, anche se, a conti fatti, funziona meglio e costa meno, non si fa. Con i vostri soldi alimentate organizzazioni criminali, che poi li reinvestono in altre cose criminali, in un pessimo circolo virtuoso della criminalità, anche per colpa vostra.
Qualunque sia la cosa o servizio che state comprando, non accettate mai e poi mai come metodo di pagamento una ricarica su una carta ricaricabile, né dal tabaccaio, né con un bonifico. La stessa cosa vale con i servizi di invio denaro.
Se vi beccano perché avete comprato qualcosa di illegale con un sistema tracciato, beh, non si può certo dire che siete degli illuminati.

Questa puntata di Pillole di Bit è giunta al termine, vi ricordo che se ne può discutere nel gruppo telegram e che tutti i link e i riferimenti li trovate sull’app di ascolto podcast o sul sito, non serve prendere appunti.
Io sono Francesco e vi do appuntamento a lunedì prossimo per una nuova puntata del podcast che, se siete iscritti al feed o con una qualunque app di ascolto vi arriva automagicamente.
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Grazie per avermi ascoltato

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