Регистровая память (также называемая буферизованной памятью ) — это компьютерная память , которая имеет регистр между модулями DRAM и контроллером памяти системы . Регистровый модуль памяти создает меньшую электрическую нагрузку на контроллер памяти, чем незарегистрированный. Регистровая память позволяет компьютерной системе оставаться стабильной с большим количеством модулей памяти , чем она могла бы иметь в противном случае.
Когда обычная память сравнивается с регистровой памятью, обычная память обычно называется небуферизованной памятью или незарегистрированной памятью . Когда регистровая память производится как модуль памяти с двойным расположением выводов (DIMM), она называется RDIMM . Аналогично, незарегистрированная DIMM называется UDIMM или просто «DIMM».
Регистровая память часто стоит дороже из-за необходимости использования дополнительных схем и меньшего количества проданных единиц , поэтому ее обычно можно встретить только в приложениях, где потребность в масштабируемости и надежности перевешивает потребность в низкой цене — например, регистровая память обычно используется в серверах .
Хотя большинство модулей регистровой памяти также имеют память с кодом коррекции ошибок (ECC), также возможно, что модули регистровой памяти не будут исправляющими ошибки и наоборот. Нерегистровая память ECC поддерживается и используется в материнских платах рабочих станций или серверов начального уровня, которые не поддерживают очень большие объемы памяти. [1]
Обычно при использовании регистровой памяти производительность снижается. Каждое чтение или запись буферизуется на один цикл между шиной памяти и DRAM, поэтому регистровую RAM можно считать работающей на один такт позже эквивалентной незарегистрированной DRAM. В случае SDRAM это применимо только к первому циклу пакета.
Однако это снижение производительности не является универсальным. На скорость доступа к памяти влияет множество других факторов. Например, процессоры серии Intel Westmere 5600 получают доступ к памяти с помощью чередования , при котором доступ к памяти распределяется по трем каналам. Если на канал используются два модуля памяти DIMM, максимальная пропускная способность памяти для этой конфигурации с UDIMM снижается примерно на 5% по сравнению с RDIMM. [2] [3]
Обычно материнская плата должна соответствовать типу памяти; в результате регистровая память не будет работать на материнской плате, не предназначенной для нее, и наоборот. Некоторые материнские платы ПК принимают или требуют регистровую память, но регистровые и незарегистрированные модули памяти нельзя смешивать. [4] Существует много путаницы между регистровой и ECC- памятью; широко распространено мнение, что ECC-память (которая может быть или не быть регистровой) вообще не будет работать на материнской плате без поддержки ECC, даже без предоставления функциональности ECC, хотя проблемы совместимости на самом деле возникают при попытке использовать регистровую память (которая часто поддерживает ECC и описывается как ECC RAM) на материнской плате ПК, которая ее не поддерживает.
Модули DIMM с тактовой частотой без буферизации (CUDIMM) включают буфер на шине синхронизации. [5]
Модули Registered (Buffered) DIMM (R-DIMM или RDIMM) вставляют буфер между контактами командной и адресной шин (и тактовой шины??) на DIMM и чипах памяти. Высокоемкостный DIMM может иметь несколько чипов памяти, каждый из которых должен получать адрес памяти, и их объединенная входная емкость ограничивает скорость, с которой может работать шина памяти. Перераспределение командных и адресных сигналов внутри R-DIMM позволяет подключать больше чипов к шине памяти. [7] Платой за это является увеличение задержки памяти в результате одного [ требуется цитата ] дополнительного тактового цикла, необходимого для того, чтобы адрес прошел через дополнительный буфер. Ранние зарегистрированные модули RAM были физически несовместимы с незарегистрированными модулями RAM, но два варианта SDRAM R-DIMM механически взаимозаменяемы, и некоторые материнские платы могут поддерживать оба типа. [8]
Модули Load Reduced DIMM (LR-DIMM или LRDIMM) похожи на R-DIMM, но также добавляют буфер к линиям данных. Другими словами, LR-DIMM буферизуют как линии управления, так и линии данных, сохраняя параллельную природу всех сигналов. В результате LR-DIMM обеспечивают большую общую максимальную емкость памяти, избегая при этом проблем производительности и энергопотребления FB-DIMM, вызванных необходимым преобразованием между последовательными и параллельными формами сигнала. [7] [9]
Модули Fully Buffered DIMM (FB-DIMM) еще больше увеличивают максимальную емкость памяти в больших системах, используя более сложную микросхему буфера для преобразования между широкой шиной стандартных микросхем SDRAM и узкой высокоскоростной последовательной шиной памяти. Другими словами, все передачи управления, адреса и данных в FB-DIMM выполняются последовательно, в то время как дополнительная логика, присутствующая на каждой FB-DIMM, преобразует последовательные входы в параллельные сигналы, необходимые для управления микросхемами памяти. [9] Уменьшая количество контактов, требуемых для каждой шины памяти, процессоры могли поддерживать больше шин памяти, обеспечивая более высокую общую пропускную способность и емкость памяти . К сожалению, преобразование еще больше увеличивало задержку памяти, а сложные высокоскоростные микросхемы буфера потребляли значительную мощность и генерировали много тепла.
Как FB-DIMM, так и LR-DIMM разработаны в первую очередь для минимизации нагрузки, которую модуль памяти представляет для шины памяти. Они несовместимы с R-DIMM, и материнские платы, которым они требуются, обычно не принимают никакие другие типы модулей памяти.
Это приводит к снижению максимальной пропускной способности памяти для конфигураций 2DPC с UDIMM примерно на 5% по сравнению с RDIMM.
.
Но когда вы переходите к 2 DIMM на канал памяти, из-за высокой электрической нагрузки на адресные и управляющие линии контроллер памяти использует то, что называется синхронизацией "2T" или "2N" для UDIMM.
Следовательно, каждая команда, которая обычно занимает один тактовый цикл, растягивается до двух тактовых циклов, чтобы обеспечить время установления. Поэтому для двух или более DIMM на канал RDIMM будут иметь меньшую задержку и лучшую пропускную способность, чем UDIMM.