64GiB DDR5-4800 ECC 1.1V 등록 DIMM(RDIMM) 1개언레지스터드 DIMM(UDIMM)의 예
레지스터 기억기 또는 레지스터드 메모리(registered memory) 또는 버퍼드 메모리(buffered memory)는 DRAM 모듈과 시스템의 메모리 컨트롤러 사이에 레지스터가 있는 컴퓨터 메모리이다. 레지스터 기억기 모듈은 등록되지 않은 모듈보다 메모리 컨트롤러에 더 적은 전기 부하를 가한다. 레지스터 기억기를 사용하면 컴퓨터 시스템이 그렇지 않은 경우보다 더 많은 메모리 모듈을 사용하여 안정적인 상태를 유지할 수 있다.
일반 메모리를 레지스터 기억기와 비교할 때 일반 메모리는 일반적으로 언버퍼드 메모리(unbuffered memory) 또는 언레지스터드 메모리(unregistered memory)라고 한다. 레지스터 기억기를 DIMM(Dual In-line Memory Module)으로 제작한 경우 이를 RDIMM이라고 한다. 마찬가지로, 언레지스터드 DIMM을 UDIMM 또는 간단히 "DIMM"이라고 한다.
레지스터 기억기는 추가 회로가 필요하고 판매되는 단위 수가 적기 때문에 더 비싼 경우가 많다. 따라서 일반적으로 확장성과 견고성에 대한 요구가 저렴한 가격에 대한 요구보다 중요한 애플리케이션에서만 발견된다. 예를 들어 레지스터 기억기는 일반적으로 서버에서 사용된다.
대부분의 레지스터 기억기 모듈에는 오류 수정 코드 메모리(ECC) 기능도 있지만 레지스터 기억기 모듈이 오류 수정 기능을 수행하지 않거나 그 반대의 경우도 가능하다. 언레지스터드 ECC 메모리는 대용량 메모리를 지원하지 않는 워크스테이션이나 보급형 서버 마더보드에서 지원 및 사용된다.
성능
일반적으로 레지스터 메모리를 사용하면 성능상의 불이익이 발생한다. 각각의 읽기 또는 쓰기 작업은 메모리 버스와 DRAM 사이에서 한 주기 동안 버퍼링되므로, 레지스터 RAM은 동등한 사양의 비레지스터 DRAM보다 한 클럭 사이클 뒤처져 작동하는 것으로 간주할 수 있다. SDRAM의 경우, 이는 버스트의 첫 번째 주기에만 적용된다.
하지만 이러한 성능 저하가 항상 발생하는 것은 아니다. 메모리 접근 속도에는 그 외에도 많은 요소가 관여한다. 예를 들어, 인텔 웨스트미어 5600 시리즈 프로세서는 메모리 인터리빙을 사용하여 메모리에 접근하는데, 이 방식은 메모리 접근을 3개의 채널에 분산한다. 채널당 2개의 메모리 DIMM을 사용하는 경우, RDIMM과 비교하여 UDIMM 구성에서는 최대 메모리 대역폭이 약 5% 감소한다.
호환성
대개 메인보드는 메모리 유형과 일치해야 한다. 따라서 레지스터 메모리는 이를 위해 설계되지 않은 메인보드에서는 작동하지 않으며, 그 반대도 마찬가지다. 일부 PC 메인보드는 레지스터 메모리를 허용하거나 요구하기도 하지만, 레지스터 메모리와 비레지스터 메모리 모듈을 혼용할 수는 없다. 레지스터 메모리와 ECC 메모리 사이에는 많은 혼동이 존재한다. 흔히 ECC 메모리(레지스터 방식일 수도 있고 아닐 수도 있음)가 ECC 기능을 제공하지 않더라도 ECC를 지원하지 않는 메인보드에서는 전혀 작동하지 않을 것이라고 생각하지만, 실제 호환성 문제는 ECC를 지원하는 것으로 기술되는 레지스터 메모리를 이를 지원하지 않는 PC 메인보드에서 사용하려 할 때 발생한다.
버퍼드 메모리 유형
비교를 위한 Clocked Unbuffered DIMM
Clocked Unbuffered DIMM (CUDIMM) 및 Clocked Small Outline DIMM (CSODIMM) 모듈은 클럭 버스에 버퍼를 포함하고 있으나, 그 외에는 비버퍼 방식이다. 이는 비교적 적은 추가 비용으로 더 높은 속도에서 클럭 무결성을 향상시킨다. 이들은 2024년 DDR5를 위해 도입되었다. 클럭 버퍼는 클라이언트 클럭 드라이버(CKD)라고도 불린다. CUDIMM/CSODIMM을 지원하지 않는 시스템에서도 모듈을 패스스루 모드로 사용할 수 있게 해주는 BIOS 업데이트 이후에는 이를 사용할 수 있다.
Registered (Buffered) DIMM (R-DIMM 또는 RDIMM) 모듈은 DIMM의 클럭, 커맨드, 어드레스 버스 핀과 메모리 칩 사이에 디지털 버퍼를 삽입한다. 고용량 DIMM은 수많은 메모리 칩을 가질 수 있는데, 각 칩은 메모리 주소를 받아야 하며 이들의 합쳐진 입력 기생 용량은 메모리 버스가 작동할 수 있는 속도를 제한한다. R-DIMM 내에서 커맨드 및 어드레스 신호를 재분배함으로써, 더 많은 칩을 메모리 버스에 연결할 수 있게 된다. 그 대가로 주소가 추가 버퍼를 통과하는 데 필요한 한 클럭 사이클로 인해 메모리 레이턴시가 증가한다. 초기 레지스터 RAM 모듈은 비레지스터 RAM 모듈과 물리적으로 호환되지 않았으나, SDRAM R-DIMM의 두 가지 변형은 기계적으로 상호 교환이 가능하며 일부 메인보드는 두 유형을 모두 지원할 수도 있다.
Load Reduced DIMM (LR-DIMM 또는 LRDIMM) 모듈은 R-DIMM과 유사하지만, 데이터 라인에도 버퍼를 추가한다. 즉, LR-DIMM은 모든 신호의 병렬적 특성을 유지하면서 제어 라인과 데이터 라인을 모두 버퍼링한다. 그 결과, LR-DIMM은 FB-DIMM에서 신호 형태의 직렬-병렬 변환으로 인해 발생했던 성능 및 전력 소비 문제를 피하면서도 대규모의 전체 최대 메모리 용량을 제공한다.
FB-DIMM 모듈은 표준 SDRAM 칩의 넓은 버스와 좁고 빠른 직렬 메모리 버스 사이를 변환하는 더 복잡한 버퍼 칩을 사용하여 대규모 시스템에서 최대 메모리 용량을 더욱 증가시킨다. 즉, FB-DIMM으로의 모든 제어, 주소 및 데이터 전송은 직렬 방식으로 수행되며, 각 FB-DIMM에 존재하는 추가 로직은 직렬 입력을 메모리 칩을 구동하는 데 필요한 병렬 신호로 변환한다. 메모리 버스당 필요한 핀 수를 줄임으로써, CPU는 더 많은 메모리 버스를 지원할 수 있게 되어 더 높은 총 메모리 대역폭과 용량을 허용했다. 불행히도 이 변환 과정은 메모리 레이턴시를 추가로 증가시켰으며, 사용된 복잡한 고속 버퍼 칩은 상당한 전력을 소모하고 많은 열을 발생시켰다.
FB-DIMM과 LR-DIMM은 모두 메모리 모듈이 메모리 버스에 가하는 부하를 최소화하도록 설계되었다. 이들은 R-DIMM과 호환되지 않으며, 이를 요구하는 메인보드는 대개 메모리 모듈 유형을 혼용하는 것을 허용하지 않는다.
High bandwidth DIMM (HB-DIMM)은 2025년 AMD가 DDR5 메모리의 대역폭을 두 배로 늘리기 위해 제안했다. HB-DIMM에서 레지스터 칩은 신호를 독립적으로 주소 지정이 가능한 두 개의 연결된 채널 중 하나로 전달하는 멀티플렉서 역할을 겸한다. 그 결과, 하나의 DIMM에 두 개의 채널(4개의 서브 채널)을 탑재할 수 있다.
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Florin, Anghel (2013년 10월 22일). “How to: Difference between RDIMM and UDIMM”. 《Spiceworks》. 2023년 5월 20일에 확인함. But when you go to 2 DIMMs per memory channel, due to the high electrical loading on the address and control lines, the memory controller use something called a “2T” or “2N” timing for UDIMMs. Consequently every command that normally takes a single clock cycle is stretched to two clock cycles to allow for settling time. Therefore, for two or more DIMMs per channel, RDIMMs will have lower latency and better bandwidth than UDIMMs.
비슷한 이름의 ECC 메모리에 관해서는 해당 문서를 참고하십시오.
