Memoria registrada

La memoria registrada (también llamada memoria con búfer ) es un tipo de memoria de computadora que cuenta con un registro entre los módulos DRAM y el controlador de memoria del sistema . Un módulo de memoria registrada genera menos carga eléctrica en el controlador de memoria que uno no registrado, ya que el registro realimenta la señal localmente. La memoria registrada permite que un sistema informático se mantenga estable con más módulos de memoria de los que requeriría de otro modo.

Al comparar la memoria convencional con la memoria registrada, la memoria convencional suele denominarse memoria sin búfer o memoria no registrada . Cuando la memoria registrada se fabrica como un módulo de memoria en línea doble (DIMM), se denomina RDIMM . Del mismo modo, un DIMM no registrado se denomina UDIMM o simplemente "DIMM".

La memoria registrada suele ser más cara debido a los circuitos adicionales necesarios y al menor número de unidades vendidas, por lo que normalmente solo se encuentra en aplicaciones donde la necesidad de escalabilidad y robustez supera la necesidad de un precio bajo ; por ejemplo, la memoria registrada se suele utilizar en servidores . 

Aunque la mayoría de los módulos de memoria registrados también cuentan con memoria con código de corrección de errores (ECC), también es posible que algunos módulos no la tengan, o viceversa. La memoria ECC no registrada es compatible y se utiliza en placas base de estaciones de trabajo o servidores básicos que no admiten grandes cantidades de memoria. ^{[ 1 ]}

Normalmente, el uso de memoria registrada conlleva una penalización en el rendimiento. Cada lectura o escritura se almacena en búfer durante un ciclo entre el bus de memoria y la DRAM, por lo que se puede considerar que la RAM registrada funciona un ciclo de reloj por detrás de la DRAM no registrada equivalente. En el caso de la SDRAM , esto solo se aplica al primer ciclo de una ráfaga.

Sin embargo, esta penalización de rendimiento no es universal. Existen muchos otros factores que influyen en la velocidad de acceso a la memoria. Por ejemplo, los procesadores Intel Westmere serie 5600 acceden a la memoria mediante entrelazado , donde el acceso a la memoria se distribuye entre tres canales. Si se utilizan dos módulos DIMM de memoria por canal, se produce una reducción del ancho de banda máximo de la memoria para esta configuración con UDIMM de aproximadamente un 5 % en comparación con RDIMM. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Por lo general, la placa base debe coincidir con el tipo de memoria; como resultado, la memoria registrada no funcionará en una placa base que no esté diseñada para ella, y viceversa. Algunas placas base de PC aceptan o requieren memoria registrada, pero no se pueden mezclar módulos de memoria registrados y no registrados. ^{[ 4 ]} Existe mucha confusión entre la memoria registrada y la memoria ECC ; se cree ampliamente que la memoria ECC (que puede estar registrada o no) no funcionará en absoluto en una placa base sin soporte ECC, ni siquiera sin proporcionar la funcionalidad ECC, aunque los problemas de compatibilidad surgen en realidad cuando se intenta usar memoria registrada (que a menudo admite ECC y se describe como RAM ECC) en una placa base de PC que no la admite.

DIMM sin búfer sincronizado (CUDIMM ) yDIMM de contorno pequeño sincronizado(Los módulos CSODIMM incluyen un búfer en el bus de reloj, pero por lo demás no tienen búfer. Esto mejora la integridad del reloj a velocidades más altas con un coste adicional relativamente bajo. Se introdujeron paraDDR5en 2024. ^{[ 5 ]} El búfer de reloj también se denominacontrolador de reloj del cliente(CKD). Los sistemas que no admiten CUDIMM/CSODIMM aún pueden utilizarlos después de una actualización de la BIOS que permita el uso de los módulos en modo de paso directo. ^{[ 6 ]}

Los módulos DIMM registrados (con búfer) (R-DIMM o RDIMM) insertan un búfer entre los pines de los buses de reloj, comando y dirección en el DIMM y los chips de memoria. Un DIMM de alta capacidad puede tener numerosos chips de memoria, cada uno de los cuales debe recibir la dirección de memoria , y su capacitancia de entrada combinada limita la velocidad a la que puede operar el bus de memoria. Al redistribuir las señales de comando y dirección dentro del R-DIMM, esto permite que se conecten más chips al bus de memoria. ^{[ 8 ]} El costo es una mayor latencia de memoria , como resultado de un ciclo de reloj adicional requerido para que la dirección atraviese el búfer adicional. Los primeros módulos de RAM registrados eran físicamente incompatibles con los módulos de RAM no registrados, pero las dos variantes de SDRAM R-DIMM son mecánicamente intercambiables, y algunas placas base pueden admitir ambos tipos. ^{[ 9 ]}

Los módulos DIMM de carga reducida (LR-DIMM o LRDIMM) son similares a los R-DIMM, pero añaden un búfer a las líneas de datos. En otras palabras, los LR-DIMM almacenan en búfer tanto las líneas de control como las de datos, manteniendo la naturaleza paralela de todas las señales. Como resultado, los LR-DIMM proporcionan grandes capacidades máximas de memoria, evitando los problemas de rendimiento y consumo de energía de los FB-DIMM, derivados de la conversión necesaria entre las formas de señal en serie y en paralelo. ^{[ 8 ] [ 10 ]}

Los módulos FB- DIMM (Fully Buffered DIMM ) aumentan aún más la capacidad máxima de memoria en sistemas grandes, utilizando un chip de búfer más complejo para traducir entre el bus ancho de los chips SDRAM estándar y un bus de memoria serie estrecho y de alta velocidad. En otras palabras, todas las transferencias de control, direcciones y datos a los FB-DIMM se realizan de forma serie, mientras que la lógica adicional presente en cada FB-DIMM transforma las entradas serie en señales paralelas necesarias para controlar los chips de memoria. ^{[ 10 ]} Al reducir el número de pines necesarios por bus de memoria, las CPU podían admitir más buses de memoria, lo que permitía un mayor ancho de banda y capacidad total de memoria . Desafortunadamente, la traducción aumentó aún más la latencia de la memoria, y los complejos chips de búfer de alta velocidad consumían una potencia significativa y generaban mucho calor.

Tanto los módulos FB-DIMM como los LR-DIMM están diseñados principalmente para minimizar la carga que un módulo de memoria ejerce sobre el bus de memoria. No son compatibles con los módulos R-DIMM, y las placas base que los requieren generalmente no permiten la combinación de diferentes tipos de módulos de memoria.

AMD propuso el módulo DIMM de alto ancho de banda (HB-DIMM) para duplicar el ancho de banda de la memoria DDR5 en 2025. En un HB-DIMM, el chip de registro funciona también como un multiplexor que reenvía la señal a uno de los dos canales conectados y direccionables de forma independiente. Como resultado, dos canales (cuatro subcanales) caben en un solo módulo DIMM. ^{[ 11 ]}