ECC并非象常見(jiàn)的PC133，DDR400那樣是內(nèi)存的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，ECC內(nèi)存是具有錯(cuò)誤校驗(yàn)和糾錯(cuò)功能的內(nèi)存。ECC是Error Checking and Correcting的簡(jiǎn)稱，它也是通過(guò)在原來(lái)的數(shù)據(jù)位上額外增加數(shù)據(jù)位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如8位數(shù)據(jù)，則需1位用于Parity（奇偶校驗(yàn)）檢驗(yàn)，5位用于ECC，這額外的5位是用來(lái)重建錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)的。當(dāng)數(shù)據(jù)的位數(shù)增加一倍，Parity也增加一倍，而ECC只需增加一位，所以當(dāng)數(shù)據(jù)為64位時(shí)所用的ECC和Parity位數(shù)相同(都為8)。在那些Parity只能檢測(cè)到錯(cuò)誤的地方，ECC可以糾正絕大多數(shù)錯(cuò)誤。若工作正常時(shí)，你不會(huì)發(fā)覺(jué)你的數(shù)據(jù)出過(guò)錯(cuò)，只有經(jīng)過(guò)內(nèi)存的糾錯(cuò)后，計(jì)算機(jī)的操作指令才可以繼續(xù)執(zhí)行。當(dāng)然在糾錯(cuò)時(shí)系統(tǒng)的性能有著明顯降低，不過(guò)這種糾錯(cuò)對(duì)服務(wù)器等應(yīng)用而言是十分重要的，ECC內(nèi)存的價(jià)格比普通內(nèi)存要昂貴許多。 關(guān)于ECC內(nèi)存中的奇偶校驗(yàn)奇是一種增加二進(jìn)制傳輸系統(tǒng)最小距離的簡(jiǎn)單和廣泛采用的方法。例如，單個(gè)的奇偶監(jiān)督將使碼的最小距離由一增加到二。
一個(gè)二進(jìn)碼字，如果它的碼元有奇數(shù)個(gè)1，就稱為具有奇性。例如，碼字“1011010111”有七個(gè)1，因此，這個(gè)碼字具有奇性。同樣，偶性碼字具有偶數(shù)個(gè)1。注意奇性檢測(cè)等效于所有碼元的模二加，并能夠由所有碼元的異或運(yùn)算來(lái)確定。對(duì)于一個(gè)n位字，奇性由式(8-1)給出：
奇性=a0⊕a1⊕a2⊕…⊕an (8-1)
很明顯，用同樣的方式，我們也能夠根據(jù)每一個(gè)碼字的零的個(gè)數(shù)來(lái)構(gòu)成奇偶監(jiān)督。
單個(gè)的奇偶監(jiān)督碼可描述為：給每一個(gè)碼字加一個(gè)監(jiān)督位，用它來(lái)構(gòu)成奇性或偶性監(jiān)督。例如，在圖8-2中，對(duì)于二進(jìn)碼就是這樣做的。可以看出，附加碼元d2，是簡(jiǎn)單地選來(lái)使每個(gè)字成為偶性的。因此，若有一個(gè)碼元是錯(cuò)的，就可以分辨得出，因?yàn)槠媾急O(jiān)督將成為奇性。
在一個(gè)典型系統(tǒng)里，在傳輸以前，由奇偶發(fā)生器把奇偶監(jiān)督位加到每個(gè)字中。原有信息中的數(shù)字在接收機(jī)中被檢測(cè)， 如果沒(méi)有出現(xiàn)正確的奇、偶性，這個(gè)信息標(biāo)定為錯(cuò)誤的，這個(gè)系統(tǒng)將把錯(cuò)誤的字拋掉或者請(qǐng)求重發(fā)。注意，用單個(gè)的奇偶監(jiān)督碼僅能檢出奇數(shù)個(gè)碼元的錯(cuò)誤。
例如考慮圖8-4里的奇性監(jiān)督碼。把奇、偶監(jiān)督位加到一個(gè) 8-4-2-1 BCD碼，使之能夠進(jìn)行奇監(jiān)督（將所有監(jiān)督位反過(guò)來(lái)將產(chǎn)生偶監(jiān)督碼）?？梢钥吹剑绻麑⑷魏未a字里的奇數(shù)個(gè)碼元反過(guò)來(lái)，那么將成為偶性碼，因而，無(wú)效的字是可以分辨出來(lái)的。然而，如果有兩個(gè)或四個(gè)碼元反過(guò)來(lái)，那末奇偶監(jiān)督將仍然是奇性碼，并且這個(gè)字被認(rèn)為是正確的。只當(dāng)一個(gè)給定的字里同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)錯(cuò)誤的概率被忽略不計(jì)時(shí)，單個(gè)的奇偶監(jiān)督才是有效的，實(shí)際上，奇監(jiān)督碼比偶監(jiān)督碼可取，因?yàn)樗懦藗鬏斎?的情況。
十進(jìn)數(shù)字 4 比特直接二進(jìn)碼 奇性監(jiān)督位
8 4 2 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 2 0 0 1 0 0 3 0 0 1 1 1 4 0 1 0 0 0 5 0 1 0 1 1 6 0 1 1 0 1 7 0 1 1 1 0 8 1 0 0 0 0 9 1 0 0 1 1
圖8-4 附加奇性監(jiān)督位的BCD碼
奇偶監(jiān)督可以用在數(shù)字系統(tǒng)的主要接口設(shè)備中。由于在每個(gè)信息中加了多余度，僅當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率和錯(cuò)誤的危害足夠大時(shí)，才采用奇偶監(jiān)督碼。
為了說(shuō)明奇偶監(jiān)督碼的應(yīng)用，考慮下例。假設(shè)以400比特/秒的速率傳輸四碼位信息（100字/秒)。設(shè)由試驗(yàn)數(shù)據(jù)或適當(dāng)?shù)挠?jì)算確定了任何單個(gè)碼位出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率為3.1×10-5。因?yàn)?，每個(gè)字包含四個(gè)碼位，接收到錯(cuò)字的概率大約為1.25×l0-4，即在100字/秒的傳輸速率下，平均每80秒錯(cuò)一個(gè)字。
加一個(gè)奇偶監(jiān)督位后，每個(gè)字需要五個(gè)碼位，從而，將傳輸速率降低到80字／秒，能夠檢測(cè)一個(gè)錯(cuò)誤，并且能指令發(fā)送機(jī)重發(fā)錯(cuò)了的信息以校正信息。出現(xiàn)兩個(gè)錯(cuò)誤的概率計(jì)算如下：如果五個(gè)碼位是A、B、C、D、E，那么兩個(gè)錯(cuò)誤可能以下述10種組合出現(xiàn)。
即 AB、AC、AD、AE 、BC、BD、BE 、CD、CE 、DE 出現(xiàn)任何一對(duì)的概率是(3.1×10-5)2，或9.6×10-10，因此，在單個(gè)字里出現(xiàn)兩個(gè)錯(cuò)誤的概率等于10× 9.6×10-10，或9.6×10-9。以80字/秒的新的傳輸速率， 可能以每1.3×10-6秒， 即平均每15天，出現(xiàn)一個(gè)未被檢出的錯(cuò)誤。因?yàn)槿齻€(gè)錯(cuò)誤能被檢測(cè)出，四個(gè)碼位錯(cuò)誤的概率與兩個(gè)錯(cuò)誤相比可以忽略不計(jì)，因此，我們?cè)谶@里不考慮任何更多的錯(cuò)誤。
奇偶校驗(yàn)”。內(nèi)存中最小的單位是比特，也稱為“位”，位有只有兩種狀態(tài)分別以1和0來(lái)標(biāo)示，每8個(gè)連續(xù)的比特叫做一個(gè)字節(jié)（byte）。不帶奇偶校驗(yàn)的內(nèi)存每個(gè)字節(jié)只有8位，如果其某一位存儲(chǔ)了錯(cuò)誤的值，就會(huì)導(dǎo)致其存儲(chǔ)的相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致應(yīng)用程序發(fā)生錯(cuò)誤。而奇偶校驗(yàn)就是在每一字節(jié)（8位）之外又增加了一位作為錯(cuò)誤檢測(cè)位。在某字節(jié)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之后，在其8個(gè)位上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是固定的，因?yàn)槲恢荒苡袃煞N狀態(tài)1或0，假設(shè)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)用位標(biāo)示為1、1、1、0、0、1、0、1，那么把每個(gè)位相加（1＋1＋1＋0＋0＋1＋0＋1＝5），結(jié)果是奇數(shù)，那么在校驗(yàn)位定義為1，反之為0。當(dāng)CPU讀取存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)時(shí)，它會(huì)再次把前8位中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)相加，計(jì)算結(jié)果是否與校驗(yàn)位相一致。從而一定程度上能檢測(cè)出內(nèi)存錯(cuò)誤，奇偶校驗(yàn)只能檢測(cè)出錯(cuò)誤而無(wú)法對(duì)其進(jìn)行修正，同時(shí)雖然雙位同時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤的概率相當(dāng)?shù)停媾夹ｒ?yàn)卻無(wú)法檢測(cè)出雙位錯(cuò)誤。
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