تفاوت رم های RDIMM و LRDIMM

هنگامی که اینتل با پردازنده های E5-v2 وارد بازار شد، یک نوع حافظه جدید به نام Load-Reduced (LRDIMM) را معرفی کرد. در آن زمان، سرورهای اچ پی  توانایی پذیرش سه نوع حافظه مختلف

• Registered DIMM (RDIMM)
• Unbuffered DIMM (UDIMM)
• Load-Reduced DIMM (LRDIMM)

را داشتند. پس از معرفی LRDIMM  ها حافظه UDIMM به دلیل پهنای باند و ظرفیت کمتر آن دیگر مورد استفاده قرار نگرفت.

ما با مشتریان زیادی روبرو شده ایم که فرض می کنند از آنجایی که LRDIMM جدیدترین حافظه در بلوک است، باید بهترین حافظه برای استفاده در سرور جدید آنها باشد. با این حال، اغلب اینطور نیست!

LRDIMM  چیست

(LR-DIMM) مخفف Load-Reduced Dual Inline Memory Module LRDIMM می باشد که، این یک ماژول حافظه برای سرور های high-performance  مورد استفاده قرار گرفته و نسل توسعه یافته ماژول های (RDIMM) می باشد.

حوزه های معمول کاربرد   LRDIMM ها عبارتند از: (HPC) و سیستم های سرور در مراکز داده و مراکز داده رایانش ابری. برخلاف RDIMM که فقط دارای ریجستر به تنهایی می باشند، LRDIMM ها دارای یک بافر حافظه (iMB) نیز هستند. نه تنها سیگنال های کنترل و آدرس بین کنترلر حافظه سرور و ماژول حافظه از طریق این بافر حافظه اجرا می شوند، بلکه خطوط داده نیز از طریق این بافر اجرا می شوند. به لطف این فناوری، بار داده در گذرگاه حافظه و بار الکتریکی کاهش می یابد.

LRDIMM ها با تعداد زیاد اجزای حافظه خود مانند یک DIMM rank 1 از منظر کنترل کننده حافظه عمل می کند. LRDIMM ها با RDIMM و UDIMM (DIMM های بافر نشده) سازگار نیستند. آنها را نمی توان در یک سرور به صورت هم زمان استفاده نمود. علاوه بر این آنها مجهز به تکنولوژی ECC هستند که خطاهای بیت داده را در حین کار شناسایی و تصحیح می کنند. LRDIMM ها برای انواع مختلف SDRAM مانند DDR3 یا DDR4 SDRAM در دسترس هستند.

از این سری رم ها بیشتر برای اپلیکیشن هایی استفاده می شود که احتیاج به (big data) دارند ؛ مانند:ERD ، SAP که برای آنها بالا بودن through put  از اهمیّت بالایی برخوردار است.

ساختار و عملکرد یک LRDIMM

مؤلفه مرکزی هر ماژول حافظه Load-ReducedDIMM  ، بافر حافظه ایزوله (iMB) است. این جزء به عنوان نوعی گره مرکزی عمل می کند، زیرا سیگنال های کنترل، آدرس و داده برای ارتباط بین کنترل کننده حافظه سیستم میزبان و تراشه های حافظه از طریق بافر حافظه هدایت می شوند. تعداد زیادی از ماژول های حافظه در LRDIMM را می توان از طریق iMB کنترل کرد.

RDIMM  چیست

RDIMM (registered memory) نوعی تراشه حافظه است که اغلب در سرورها استفاده می شود. برای ایجاد ثبات و مقیاس پذیری بهتر برای سیستم های در حال اجرا بر روی سرور با قرار دادن بار الکتریکی کمتر بر روی کنترل کننده حافظه استفاده می شود. ثبات و مقیاس پذیری بهبود یافته قیمت بالاتری دارد، بنابراین RDIMM ها بیشتر در سرورها یافت می شوند و نه رایانه های رومیزی یا لپ تاپ.

تفاوت اصلی بین RDIMM و UDIMM که به نام DIMM نیز شناخته می شود این است که RDIMM حافظه  قابل ثبت است و UDIMM حافظه غیر قابل ثبت می باشد. حافظه ثبت شده معمولا عملکرد بهتری نسبت به حافظه ثبت نشده دارد. RDIMM همچنین هزینه بیشتری نسبت به UDIMM دارد، که دلیل دیگری است که سازندگان رایانه اغلب از حافظه UDIMM در رایانه های رومیزی و لپ تاپ استفاده می کنند.

استفاده و سازگاری حافظه های RDIMM و UDIMM بر اساس مادربرد است. در بیشتر موارد، نمی توانید (و نباید) از حافظه های RDIMM و UDIMM به طور همزمان در رایانه استفاده کنید. اگر مادربرد می تواند از حافظه ثبت شده استفاده کند، فقط باید تراشه های حافظه RDIMM را برای بهترین عملکرد و سازگاری نصب کنید. اگر مادربرد نمی تواند از حافظه ثبت شده استفاده کند، فقط می توانید تراشه های حافظه UDIMM را نصب کنید.

واین سری رم ها بیشتر برای اپلیکیشن های (small size ) استفاده می شوند ؛ مانند:ESX   که مسئله  پایین بودن latency  برای آنها حائز اهمیّت می باشد .

سرعت عملکرد RDIMM بهتر است یا LRDIMM؟

RDIMM ها معمولا سریعتر هستند

Registered DIMM ها یکپارچگی سیگنال را با داشتن یک Registere بر روی DIMM برای بافر کردن آدرس و سیگنال های فرمان بین هر یک از ماژول های حافظه با دسترسی تصادفی پویا (DRAM) روی DIMM و کنترل کننده حافظه بهبود می بخشد. Latency در رم های RDIMM  بسیار کمتر می باشد ، در نتیجه سرعت عملکرد این رم بیش از LRDIMM  ها خواهد شد .

latency چیست ؟

هنگامی کنترلر به RAM دستور خواندن و نوشتن دیتایی را می دهد مدت زمانی طول می کشد تا رم پاسخ کنترلر را دهد و دستور وارده را اجرا کند به این بازه زمانی latency گفته می شود.

بررسی DIMM ها از نظر Ranks

راجع به انواع rank  در مقاله کلی رم توضیح داده شده، ولی در حالت بررسی LRDIMM  ها RDIMM به این نکته توجه داشته باشید

رتبه یک DIMM تعداد تکه های 64 بیتی داده در DIMM است. می‌توانید DIMM‌های تک رتبه‌ای را به‌عنوان داشتن DRAM در یک طرف تراشه در نظر بگیرید و بنابراین یک تکه اطلاعات ۶۴ بیتی دارند. DIMM با DRAM در هر دو طرف معمولاً دارای یک تکه داده 64 بیتی در هر طرف هستند و بنابراین دارای رتبه دوگانه هستند. حتی یک DIMM با رتبه چهارگانه وجود دارد که در آن هر طرف DIMM دارای دو تکه 64 بیتی داده است.

رم های RDIMM   دارای single rank و dual rank  هستند و رم های LRDIMM   دارای دو رنک quad rank  و  octal eank می باشند.در نتیجه بنابر همین اصل LRDIMM  ها که با رنک بالاتری هستند ، through put  بیشتری هم دارا می باشند.

برای همان سرعت حافظه DDR4 و نوع DIMM، rank های بیشتر معمولاً تأخیر بارگذاری  را افزایش می دهند. در حالی که رتبه های بیشتر در کانال به کنترل کننده حافظه توانایی بیشتری برای موازی کردن پردازش درخواست های حافظه و کاهش اندازه صف های درخواست می دهند، همچنین کنترل کننده را ملزم به صدور دستورات تازه سازی بیشتری می کند.

Utilization

با افزایش memory bus تغییری در  read latency رم ها ایجاد نمی شود. دستورات خواندن و نوشتن همیشه بدون توجه به میزان ترافیک BUS در همان زمان تکمیل می شوند.

با این حال، افزایش Utilization باعث افزایش Latency  سیستم حافظه به دلیل انباشته شدن latency در صف‌های داخل کنترلر حافظه می‌شود.

Throughput واقعی حافظه تقریباً ثابت می ماند مگر اینکه ابه ازای هر کانال (DPC) از سه  DIMMsاستفاده کنید یا به LRDIMM های 128 گیگابایتی بروید.

ظرفیت انواع رم RDIMM و LRDIMM

LRDIMM ها ظرفیت بهتری را ارائه می دهند

LRDIMM ها از بافرهای حافظه برای یکی کردن  بارهای الکتریکی ردیف های LRDIMM به یک بار الکتریکی منفرد استفاده می کنند که به آنها اجازه می دهد تا حداکثر هشت رتبه در یک ماژول DIMM داشته باشند. با استفاده از LRDIMM می توانید سیستم هایی را با بزرگترین ردپای حافظه ممکن پیکربندی کنید. با این حال، LRDIMM ها نیز از توان بیشتری استفاده می کنند و در مقایسه با RDIMM های با ظرفیت کمتر، latency بیشتری دارند.

در نتیجه، کدام بهتر است RDIMM  یا LRDIMM ؟

همانطور که اغلب در صنعت فناوری اطلاعات اتفاق می افتد، پاسخ به این سوال بستگی به استفاده شما دارد. اگر به دنبال استفاده از ماژول‌های DIMM هستید که حجم آنها از 32 گیگابایت بیشتر نیست، در 90 درصد مواقع باید از RDIMM (که ارزان‌تر از LRDIMM هستند) استفاده کنید. با این حال، اگر معماری سرور شما نیاز به استفاده از DIMM های بزرگتر از 32 گیگابایت دارد، از LRDIMM استفاده کنید.

در نهایت باید به این مسئله نیز اشاره کرد که انواع ram  و انواع تکنولوژی آنها به این دو محدود نشده و تکنولوژی های پیشرفته تر در مقالات آتی بررسی خواهیم کرد .