تفاوت‌ معماری و عملکرد RDIMM و LRDIMM

در این مقاله، به بررسی تفاوت‌ معماری و عملکرد RDIMM و LRDIMM خواهیم پرداخت چراکه وقتی صحبت از حافظه کامپیوتر می‌شود، درک واضح از ماژول‌های حافظه مختلف ضروری است. DIMMها (ماژول‌های حافظه دو ردیفه) یکی از رایج‌ترین فناوری‌های حافظه در رایانه‌های مدرن هستند. آن‌ها در انواع مختلفی وجود دارند که هر کدام دارای ویژگی‌های خاص خود هستند و برای کاربردها و نیازهای عملکرد مختلف مناسب هستند.

تفاوت بین DIMM و RAM چیست؟

حافظه دو ردیفه (Dual In-line Memory) یک رابط ماژول حافظه است که بیشتر با نام تراشه‌های حافظه روی ماژول شناخته می‌شود که RAM نامیده می‌شود. این رابط برای ارائه روشی سریع و کارآمد برای ذخیره و دسترسی به داده‌ها برای پردازنده طراحی شده است، به جای دسترسی به داده‌ها از روی SSD یا هارد دیسک.

برای درک DIMM یا همانطور که ما آن را به عنوان رم می‌شناسیم، باید درک کنیم که RAM چیست.

برای CPUها، DRAM یا حافظه دسترسی تصادفی دینامیک تراشه‌هایی هستند که روی پایه DIMM قرار می‌گیرند. از آنجایی که هر تراشه DRAM دارای ظرفیت حافظه است، دقیقاً به همین دلیل است که ظرفیت به عنوان “X گیگابایت رم” شناخته می‌شود.

رم به عنوان یک استخر حافظه فرار برای CPU عمل می‌کند تا در حین کار یک وظیفه به طور مکرر به آن دسترسی داشته باشد. بارهای کاری و برنامه‌های کاربردی داده‌ها و دستورات را از درایوهای ذخیره‌سازی به DIMMها بارگیری می‌کنند.

هرچه ظرفیت رم یک کامپیوتر بیشتر باشد، می‌تواند داده‌ها و برنامه‌های بیشتری را به طور همزمان در حافظه خود نگه دارد تا قابلیت‌های چندوظیفگی بهتر و عملکرد کلی روان‌تر داشته باشد. رم ناکافی می‌تواند باعث ایجاد مشکلات عملکرد محدود شده مانند زمان‌های پاسخگویی کند، تاخیر و یخ زدن، به ویژه هنگام اجرای برنامه‌های کاربردی با مصرف حافظه بالا یا پردازش مجموعه داده‌های بزرگ شود.

پایه‌های رم کلاسیک عامیانه که در دستگاه‌های مصرف‌کننده یافت می‌شوند، به طور رسمی به عنوان DIMMهای بدون بافر یا UDIMM شناخته می‌شوند. این ماژول‌ها برای سهولت استفاده، مقرون‌به‌صرفه بودن و در دسترس بودن آسان برای برنامه‌های مختلفی مانند مصرف محتوا، بهره‌وری و سایر وظایف محاسباتی عمومی طراحی شده‌اند.

تفاوت بین RDIMM و LRDIMM

RDIMM – DIMM ثبت‌شده

DIMMهای ثبت‌شده یا RDIMMها ماژول‌های حافظه‌ای هستند که در مقایسه با UDIMMها پایداری و عملکرد بالاتری را ارائه می‌دهند. آن‌ها یک رجیستر یا بافر را برای بهبود یکپارچگی سیگنال و کاهش بار الکتریکی روی کنترل‌کننده حافظه ادغام می‌کنند.

ویژگی‌های RDIMMها

RDIMMها از یک رجیستر اضافی بین ماژول حافظه و کنترل‌کننده حافظه استفاده می‌کنند که بار الکتریکی روی گذرگاه حافظه را کاهش می‌دهد.

وجود رجیستر به RDIMMها امکان می‌دهد تا از ظرفیت‌های حافظه بالاتری نسبت به UDIMMها پشتیبانی کنند.

آن‌ها در انواع ECC و غیر ECC موجود هستند و یکپارچگی و قابلیت اطمینان داده‌ها را برای برنامه‌های کاربردی حیاتی افزایش می‌دهند.

RDIMMها معمولاً به دلیل رجیستر اضافی دارای تاخیر کمی بیشتر از UDIMMها هستند.

موارد استفاده از RDIMMها

سرورها و ایستگاه‌های کاری که برنامه‌های کاربردی و مجموعه داده‌های سنگین را مدیریت می‌کنند.

محیط‌های مجازی‌سازی که به ظرفیت حافظه و قابلیت اطمینان بالاتری نیاز دارند.

خوشه‌های محاسبات با کارایی بالا (HPC) و سرورهای پایگاه داده.

LRDIMM – DIMM با بار کاهش‌یافته

DIMMهای با بار کاهش‌یافته که به عنوان LRDIMM شناخته می‌شوند، با کاهش بیشتر بار الکتریکی و بهبود یکپارچگی سیگنال، عملکرد حافظه را به سطح بعدی می‌برند. این ماژول‌ها بالاترین ظرفیت حافظه را ارائه می‌دهند و برای سخت‌ترین محیط‌های محاسباتی طراحی شده‌اند.

ویژگی‌های LRDIMMها

LRDIMMها از یک بافر پیشرفته استفاده می‌کنند که نه تنها بار الکتریکی را کاهش می‌دهد بلکه به توزیع کارآمدتر سیگنال‌های الکتریکی نیز کمک می‌کند.

آن‌ها می‌توانند به بالاترین ظرفیت حافظه در بین تمام انواع DIMM دست یابند و آن‌ها را برای وظایف با مصرف حافظه بالا ایده‌آل می‌سازند.

LRDIMMها از پیکربندی‌های ECC و غیر ECC پشتیبانی می‌کنند و یکپارچگی داده‌ها را برای برنامه‌های کاربردی حیاتی فراهم می‌کنند.

فناوری بافر پیشرفته به کاهش مصرف برق در مقایسه با سایر DIMMهای با ظرفیت بالا کمک می‌کند.

موارد استفاده از LRDIMMها

سرورهای سازمانی و مراکز داده که به ظرفیت حافظه عظیمی برای مجازی‌سازی و پردازش داده‌های بزرگ نیاز دارند.

برنامه‌های کاربردی با مصرف حافظه بالا مانند پایگاه‌های داده درون حافظه و تجزیه و تحلیل بلادرنگ.

پلتفرم‌های محاسبات ابری و محیط‌های مجازی.

علاوه بر درک سه نوع DIMM سرور، دانستن تفاوت‌های خاص بین سه ماژول حافظه سرور نیز بسیار مهم است. برای یافتن یک ماژول حافظه مناسب، باید مقایسه‌ای بین UDIMM در مقابل RDIMM در مقابل LRDIMM انجام دهیم.

عملکرد UDIMM در مقابل RDIMM

رجیسترهای داخل RDIMM برای بافر کردن آدرس‌ها، خطوط فرمان و ساعت‌ها استفاده می‌شوند، در حالی که داده‌ها مستقیماً به تراشه‌های DRAM و از آن‌ها به کنترل‌کننده حافظه می‌روند. این امر یکپارچگی سیگنال را بهبود می‌بخشد و بار الکتریکی را بر روی کنترل‌کننده حافظه کاهش می‌دهد و به سیستم اجازه می‌دهد تا از ظرفیت رم سرور بیشتری پشتیبانی کند و پایداری خود را حفظ کند. علاوه بر این، ویژگی‌های RDIMM شامل تشخیص برابری است. هنگامی که مشکلی در آدرس‌ها و سیگنال‌های کنترل از طریق رجیسترها تشخیص داده می‌شود، RDIMM با سیگنال خطا به کنترل‌کننده حافظه پاسخ می‌دهد.

در مقابل، UDIMM هیچ بافر یا رجیستر پیکربندی شده‌ای ندارد و تمام دستورات را از کنترل‌کننده حافظه مستقیماً به تراشه DRAM منتقل می‌کند. بدون بافر، آدرس‌ها و سیگنال‌های کنترل، این امر می‌تواند تا حدودی بار الکتریکی را بر روی کنترل‌کننده حافظه افزایش دهد. در نتیجه، سیستم‌های مجهز به UDIMM فقط می‌توانند تعداد محدودی DIMM را کنترل کنند. در مقایسه با RDIMM، UDIMM فاقد تشخیص خطای برابری است. کنترل‌کننده حافظه فقط می‌تواند پس از یک دوره زمانی مشخص اگر مؤلفه‌ای داخلی آسیب دیده باشد، خطاهای آدرس و سیگنال کنترل را تشخیص دهد.

پهنای باند و تأخیر

RDIMM چرخه‌های ساعت اضافی و توان بیشتری را فراهم می‌کند که منجر به تأخیر بالاتر و پهنای باند کمتر می‌شود. و هنگامی که چندین DIMM در هر کانال حافظه سرور وجود دارد، چرخه‌های ساعت UDIMM مانند RDIMM تغییر می‌کند و منجر به تأخیر بالاتر و پهنای باند کمتر می‌شود. دو برابر کردن چرخه‌های ساعت فردی برای اجازه دادن به زمان ساخت نیز باعث می‌شود UDIMM دارای تأخیر بالاتر و پهنای باند کمتری نسبت به RDIMM باشد. در نتیجه، عملکرد برتر RDIMM هنگامی که سه یا چند DIMM در هر کانال حافظه سرور وجود دارد، آشکار می‌شود. UDIMM به حداکثر دو DIMM در هر کانال حافظه سرور محدود می‌شود.

برنامه‌های کاربردی

همانطور که قبلاً ذکر شد، هر دو ماژول حافظه عملکردی را با بار توان کمی در کنترل‌کننده حافظه ارائه می‌دهند. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که RDIMM پایداری، مقیاس‌پذیری و قابلیت اطمینان بهتری نسبت به UDIMM ارائه می‌دهد. با این حال، عملکرد قدرتمند نیز کمی گران‌تر است. بنابراین، RDIMM عمدتاً در سرورهای رده بالا که به رم سرور با ظرفیت بالا و کارایی بالا نیاز دارند، اعمال می‌شود. UDIMM عمدتاً در سیستم‌هایی با نیازهای حافظه پایین‌تر مانند رایانه‌های شخصی و دسکتاپ‌های ما اعمال می‌شود.

مشخصات RDIMM در مقابل LRDIMM

از نظر مشخصات، برخی از مشخصات پیشرفته برای RDIMM و LRDIMM مشابه هستند. به عنوان مثال، سرعت در انتقال مگابیت بر ثانیه (MT/s) بر روی کانال حافظه سرور اندازه گیری می‌شود.

مشخصه اصلی برای RCDها در RDIMMها مربوط به زمان‌بندی ساعت است زیرا عملکرد اصلی RCD بافر کردن مجدد ساعت‌ها و ارسال آن‌ها به تراشه DRAM است. از سوی دیگر، LRDIMM دارای یک RCD واحد است و به بافرهای داده چندگانه برای بافر کردن سیگنال‌های ورودی DQ و DQS بین کنترل‌کننده حافظه و DRAM نیاز دارد. در یک LRDIMM، گذرگاه آدرس RCD و ساعت ورودی یک طرفه از کنترل‌کننده حافظه سرور به DIMM است. در مقابل، RDIMM دو طرفه است.

سخن پایانی

به طور کلی به عنوان بهترین انتخاب برای سرورهای با مصرف حافظه بالا، LRDIMMها از بافرهای حافظه برای کاهش بار الکتریکی ستون‌ها به یک بار واحد استفاده می‌کنند که می‌تواند به وجود آمدن حداکثر ۸ ستون در یک ماژول DIMM واحد اجازه دهد. البته ناگزیر، سیستم‌هایی که از LRDIMM استفاده می‌کنند، مصرف برق و تأخیر را در هنگام پیکربندی حداکثر ظرفیت ممکن رم سرور افزایش می‌دهند.

اگر به دنبال سرعت بالا و تأخیر کم هستید، RDIMM برای شما مناسب است. هنگامی که طراحی شما به چگالی حافظه بالاتری نیاز دارد، LRDIMM انتخاب مناسبی است.

سوالات متداول

1.چه تفاوتی بین RDIMM و LRDIMM وجود دارد؟

RDIMM: این نوع رم از یک رجیستر برای ذخیره سیگنال‌های کنترل و آدرس استفاده می‌کند که باعث بهبود پایداری سیگنال‌ها و افزایش ظرفیت حافظه می‌شود. RDIMM‌ها معمولاً در سرورهایی با ظرفیت حافظه بالا استفاده می‌شوند.

LRDIMM: این نوع رم علاوه بر رجیستر، از یک بافر حافظه نیز استفاده می‌کند که باعث کاهش بار روی گذرگاه حافظه و بهبود عملکرد در بارهای کاری سنگین می‌شود. LRDIMM‌ها برای سرورهای پرقدرت و کاربردهای با کارایی بالا مانند محاسبات ابری و پردازش داده‌های بزرگ مناسب‌تر هستند.

2.چه زمانی باید از RDIMM و چه زمانی از LRDIMM استفاده کنیم؟

RDIMM: اگر به ظرفیت حافظه بالا و پایداری بیشتر نیاز دارید، RDIMM انتخاب مناسبی است.

LRDIMM: اگر به عملکرد بالا، پهنای باند بیشتر و کاهش مصرف انرژی نیاز دارید، LRDIMM انتخاب بهتری است.

3.آیا RDIMM و LRDIMM با هم قابل استفاده هستند؟

خیر، RDIMM و LRDIMM با هم سازگار نیستند و نمی‌توان آن‌ها را در یک سیستم به صورت همزمان استفاده کرد.

4.کدام یک برای سرورهای خانگی مناسب‌تر است؟

برای سرورهای خانگی که به ظرفیت حافظه بسیار بالا نیاز ندارند، استفاده از RDIMM به دلیل قیمت پایین‌تر می‌تواند انتخاب مناسبی باشد. اما اگر به دنبال عملکرد بالاتر و پهنای باند بیشتر هستید، LRDIMM گزینه بهتری است.برای کسب اطلاعات بیشتر درباره ی رم های RDIMM و LRDIMM با مشاوران کاوش پردازان برسا در تماس باشید.