Zwei 8 GB DDR4-2133 ECC 1,2 V Registered DIMMs (RDIMMs)

Beispiel für UDIMM RAM

Registrierte (auch gepufferte) Speichermodule haben ein Register zwischen den DRAM-Modulen und dem Speichercontroller des Systems. Sie belasten den Speichercontroller weniger elektrisch und ermöglichen es einzelnen Systemen, mit mehr Speichermodulen stabil zu bleiben, als dies sonst der Fall wäre. Im Vergleich zu registriertem Speicher wird herkömmlicher Speicher üblicherweise als ungepufferter Speicher oder nicht registrierter Speicher bezeichnet. Bei der Herstellung als Dual-In-Line-Speichermodul (DIMM) wird ein registriertes Speichermodul als RDIMM bezeichnet, während nicht registrierter Speicher als UDIMM oder einfach als DIMM bezeichnet wird.

Registrierter Speicher ist aufgrund der geringeren Anzahl verkaufter Einheiten und des zusätzlichen Schaltungsbedarfs häufig teurer, so dass er normalerweise nur in Anwendungen zu finden ist, bei denen der Bedarf an Skalierbarkeit und Robustheit den Bedarf an einem niedrigen Preis überwiegt – beispielsweise wird registrierter Speicher normalerweise in Servern verwendet.

Obwohl die meisten registrierten Speichermodule auch über einen fehlerkorrigierenden Codespeicher (Error-Correcting Code Memory, ECC) verfügen, ist es auch möglich, dass registrierte Speichermodule nicht fehlerkorrigierend sind oder umgekehrt. Nicht registrierter ECC-Speicher wird unterstützt und in Workstation- oder Einstiegsserver-Motherboards verwendet, die keine sehr großen Speichermengen unterstützen.

Leistung

Normalerweise gibt es eine Leistungseinbuße für die Verwendung von registriertem Speicher. Jeder Lese- oder Schreibvorgang wird für einen Zyklus zwischen dem Speicherbus und dem DRAM gepuffert, so dass der registrierte RAM als ein Taktzyklus hinter dem äquivalenten nicht registrierten DRAM angesehen werden kann. Bei SDRAM gilt dies nur für den ersten Zyklus eines Bursts.

Diese Leistungseinbuße ist jedoch nicht universell. Es gibt viele andere Faktoren, die an der Speicherzugriffsgeschwindigkeit beteiligt sind. Beispielsweise greifen die Prozessoren der Intel Westmere 5600-Serie unter Verwendung von Interleaving auf Speicher zu, wobei der Speicherzugriff auf drei Kanäle verteilt ist. Wenn zwei Speicher-DIMMs pro Kanal verwendet werden, führt dies „zu einer Verringerung der maximalen Speicherbandbreite für 2DPC-Konfigurationen (DIMMs pro Kanal) mit UDIMM um einige 5% im Vergleich zu RDIMM“. (S. 14). Dies liegt daran, dass „wenn Sie aufgrund der hohen elektrischen Belastung der Adress- und Steuerleitungen zu zwei DIMMs pro Speicherkanal wechseln, Der Speichercontroller ein „2T“ – oder „2N“ -Timing für UDIMMs verwendet. Folglich wird jeder Befehl, der normalerweise einen einzigen Taktzyklus benötigt, auf zwei Taktzyklen ausgedehnt, um eine Einschwingzeit zu ermöglichen.

Kompatibilität

Normalerweise muss das Motherboard mit dem Speichertyp übereinstimmen. Einige PC-Motherboards akzeptieren oder erfordern registrierten Speicher, aber registrierte und nicht registrierte Speichermodule können nicht gemischt werden. Es gibt viel Verwirrung zwischen registriertem und ECC-Speicher; Es wird allgemein angenommen, dass ECC-Speicher (der möglicherweise registriert ist oder nicht) auf einem Motherboard ohne ECC-Unterstützung überhaupt nicht funktioniert, auch nicht ohne die ECC-Funktionalität bereitzustellen, obwohl die Kompatibilitätsprobleme tatsächlich auftreten, wenn versucht wird, registrierten Speicher (der auch ECC unterstützt und als ECC-RAM bezeichnet wird) in einem PC-Motherboard zu verwenden, das dies nicht unterstützt.

Gepufferte Speichertypen

Vergleich: Registered Memory (R-DIMM) und Load Reduced DIMM (LR-DIMM)

Registrierte (gepufferte) DIMM-Module (R-DIMM) fügen einen Puffer zwischen den Pins der Befehls- und Adressbusse auf dem DIMM und den Speicherchips ein. Ein DIMM mit hoher Kapazität kann zahlreiche Speicherchips aufweisen, von denen jeder die Speicheradresse empfangen muss, und ihre kombinierte Eingangskapazität begrenzt die Geschwindigkeit, mit der der Speicherbus arbeiten kann. Durch die Umverteilung der Befehls- und Adresssignale innerhalb des R-DIMM können mehr Chips an den Speicherbus angeschlossen werden. Die Kosten sind eine erhöhte Speicherlatenz, als Ergebnis eines zusätzlichen Taktzyklus, der erforderlich ist, damit die Adresse den zusätzlichen Puffer durchläuft. Frühe registrierte RAM-Module waren physikalisch inkompatibel mit nicht registrierten RAM-Modulen, aber die beiden Varianten von SDRAM-R-DIMMs sind mechanisch austauschbar, und einige Motherboards unterstützen möglicherweise beide Typen.

Load Reduced DIMM (LR-DIMM) Module ähneln R-DIMMs, fügen aber auch einen Puffer zu den Datenleitungen hinzu. Mit anderen Worten, LR-DIMMs puffern sowohl Steuer- als auch Datenleitungen, während die Parallelität aller Signale erhalten bleibt. Infolgedessen bieten LR-DIMMs insgesamt große maximale Speicherkapazitäten, während die Leistungs- und Stromverbrauchsprobleme von FB-DIMMs vermieden werden, die durch die erforderliche Konvertierung zwischen seriellen und parallelen Signalformen verursacht werden.

Fully Buffered DIMM (FB-DIMM) -Module erhöhen die maximale Speicherkapazität in großen Systemen noch mehr, indem sie einen komplexeren Pufferchip verwenden, um zwischen dem breiten Bus von Standard-SDRAM-Chips und einem schmalen seriellen Hochgeschwindigkeitsspeicherbus zu wechseln. Mit anderen Worten, alle Steuerungs-, Adress- und Datenübertragungen zu FB-DIMMs werden seriell ausgeführt, während die zusätzliche Logik, die auf jedem FB-DIMM vorhanden ist, serielle Eingänge in parallele Signale umwandelt, die zum Ansteuern von Speicherchips erforderlich sind. Durch die Reduzierung der Anzahl der pro Speicherbus erforderlichen Pins könnten CPUs mehr Speicherbusse unterstützen, was eine höhere Gesamtspeicherbandbreite und -kapazität ermöglicht. Leider erhöhte die Übersetzung die Speicherlatenz weiter, und die komplexen Hochgeschwindigkeitspufferchips verbrauchten erheblichen Strom und erzeugten viel Wärme.

Sowohl FB-DIMMs als auch LR-DIMMs sind in erster Linie darauf ausgelegt, die Belastung eines Speichermoduls für den Speicherbus zu minimieren. Sie sind nicht mit R-DIMMs kompatibel, und Motherboards, die sie benötigen, akzeptieren normalerweise keine anderen Speichermodule.

• Speicher Entscheidungen, 8. Februar 2004
• Brauche ich ECC und registrierten Speicher (.doc-Dokument)
• Grundlagen von LRDIMM
• LRDIMM vs RDIMM: Signalintegrität, Kapazität, Bandbreite