Registrierter Speicher - Registered memory

Nicht zu verwechseln mit ECC-Speicher , obwohl Speichermodule häufig beide Technologien verwenden.
Zwei 8 GB DDR4 -2133 ECC 1,2 V registrierte 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, dass Einzelsysteme mit mehr Speichermodulen stabil bleiben, als dies sonst der Fall wäre. Im Vergleich zum registrierten Speicher wird herkömmlicher Speicher normalerweise als ungepufferter Speicher oder nicht registrierter Speicher bezeichnet . Wenn es als Dual-In-Line-Speichermodul (DIMM) hergestellt wird, wird ein registriertes Speichermodul als RDIMM bezeichnet , während nicht registrierter Speicher als UDIMM oder einfach DIMM bezeichnet wird .

Registrierter Speicher ist aufgrund der geringeren Anzahl verkaufter Einheiten und zusätzlicher erforderlicher Schaltungen oft teurer , sodass er normalerweise nur in Anwendungen zu finden ist, bei denen der Bedarf an Skalierbarkeit und Robustheit die Notwendigkeit eines niedrigen Preises überwiegt – zum Beispiel wird normalerweise registrierter Speicher verwendet bei Servern .

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

Leistung

Normalerweise führt die Verwendung von registriertem Speicher zu Leistungseinbußen. Jeder Lese- oder Schreibvorgang wird für einen Zyklus zwischen dem Speicherbus und dem DRAM gepuffert, so dass man sich den registrierten RAM so vorstellen kann, dass er einen Taktzyklus hinter dem äquivalenten nicht registrierten DRAM läuft . 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. Zum Beispiel greifen die Prozessoren der Intel Westmere 5600-Serie auf den Speicher unter Verwendung von Interleaving zu , wobei der Speicherzugriff über drei Kanäle verteilt wird. Wenn pro Kanal zwei Speicher-DIMMs verwendet werden, führt dies „zu einer Reduzierung der maximalen Speicherbandbreite für 2DPC-Konfigurationen (DIMMs per Channel) mit UDIMM um etwa 5 % im Vergleich zu RDIMM“. (S. 14). Dies liegt daran, dass der Speichercontroller bei zwei DIMMs pro Speicherkanal aufgrund der hohen elektrischen Belastung der Adress- und Steuerleitungen ein '2T'- oder '2N'-Timing für UDIMMs verwendet ein einzelner Taktzyklus wird auf zwei Taktzyklen ausgedehnt, um eine Einschwingzeit zu ermöglichen.

Kompatibilität

Normalerweise muss das Motherboard dem Speichertyp entsprechen; Infolgedessen funktioniert registrierter Speicher nicht auf einem Motherboard, das nicht dafür ausgelegt ist, und umgekehrt. 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 Bereitstellung der ECC-Funktionalität, obwohl die Kompatibilitätsprobleme tatsächlich auftreten, wenn versucht wird, registrierten Speicher zu verwenden (was unterstützt auch ECC und wird als ECC-RAM bezeichnet) in einem PC-Motherboard, das es nicht unterstützt.

Gepufferte Speichertypen

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

Registered (Buffered) DIMM (R-DIMM) Module 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 erhalten muss, und ihre kombinierte Eingangskapazität begrenzt die Geschwindigkeit, mit der der Speicherbus betrieben werden 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 durchquert. Früher registrierte RAM-Module waren physikalisch nicht mit nicht registrierten RAM-Modulen kompatibel, 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 puffern LR-DIMMs sowohl Steuer- als auch Datenleitungen, während sie die Parallelität aller Signale beibehalten. Als Ergebnis bieten LR-DIMMs große maximale Gesamtspeicherkapazitäten, während die Leistungs- und Stromverbrauchsprobleme von FB-DIMMs vermieden werden, die durch die erforderliche Umwandlung zwischen seriellen und parallelen Signalformen verursacht werden.

Fully Buffered DIMM (FB-DIMM) -Module erhöhen die maximale Speicherkapazität in großen Systemen noch weiter, indem sie einen komplexeren Pufferchip verwenden, um zwischen dem breiten Bus von Standard-SDRAM-Chips und einem schmalen seriellen Hochgeschwindigkeitsspeicherbus zu übersetzen. Mit anderen Worten, alle Steuer-, Adress- und Datenübertragungen zu FB-DIMMs werden seriell durchgeführt, während die zusätzliche Logik auf jedem FB-DIMM serielle Eingänge in parallele Signale umwandelt, die zum Ansteuern von Speicherchips erforderlich sind. DurchReduzierung der Anzahl der Pins pro Speicherbus erforderlich, könnte CPUs mehr Speicherbusse unterstützen, so dass insgesamt höhere Speicherbandbreite und Kapazität. Leider erhöhte die Übersetzung die Speicherlatenz weiter, und die komplexen Hochgeschwindigkeits-Pufferchips verbrauchten viel Strom und erzeugten viel Wärme.

Sowohl FB-DIMMs als auch LR-DIMMs wurden in erster Linie entwickelt, um die Last zu minimieren, die ein Speichermodul auf den Speicherbus ausübt. Sie sind nicht mit R-DIMMs kompatibel, und Motherboards, die sie benötigen, akzeptieren normalerweise keine anderen Arten von Speichermodulen.

Verweise

Externe Links