الذاكرة المسجلة

الذاكرة المسجلة (وتُسمى أيضًا الذاكرة المُخزّنة مؤقتًا ) هي ذاكرة حاسوبية تحتوي على مُسجّل بين وحدات DRAM ووحدة تحكم الذاكرة في النظام . تُقلّل وحدة الذاكرة المسجلة الحمل الكهربائي على وحدة تحكم الذاكرة مقارنةً بالوحدة غير المسجلة، لأن المُسجّل يُعيد توجيه الإشارة محليًا. تسمح الذاكرة المسجلة لنظام الحاسوب بالحفاظ على استقراره مع عدد أكبر من وحدات الذاكرة .

عند مقارنة الذاكرة التقليدية بالذاكرة المسجلة، يُشار عادةً إلى الذاكرة التقليدية باسم الذاكرة غير المخزنة مؤقتًا أو الذاكرة غير المسجلة . وعندما تُصنّع الذاكرة المسجلة كوحدة ذاكرة ثنائية الخط (DIMM)، تُسمى RDIMM . وبالمثل، تُسمى وحدة الذاكرة غير المسجلة DIMM باسم UDIMM أو ببساطة "DIMM".

غالباً ما تكون الذاكرة المسجلة أغلى ثمناً بسبب الدوائر الإضافية المطلوبة وانخفاض عدد الوحدات المباعة، لذلك عادة ما توجد فقط في التطبيقات التي تفوق فيها الحاجة إلى قابلية التوسع والمتانة الحاجة إلى سعر منخفض - على سبيل المثال، عادة ما تستخدم الذاكرة المسجلة في الخوادم . 

على الرغم من أن معظم وحدات الذاكرة المسجلة مزودة بذاكرة تصحيح الأخطاء (ECC)، إلا أنه من الممكن أيضًا ألا تكون وحدات الذاكرة المسجلة مزودة بهذه الميزة، أو العكس. وتُستخدم ذاكرة ECC غير المسجلة في محطات العمل أو لوحات الخوادم منخفضة التكلفة التي لا تدعم سعات ذاكرة كبيرة. ^{[ 1 ]}

عادةً، يُؤدي استخدام الذاكرة المسجلة إلى انخفاض في الأداء. إذ تُخزَّن كل عملية قراءة أو كتابة مؤقتًا لمدة دورة واحدة بين ناقل الذاكرة وذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM)، لذا يُمكن اعتبار ذاكرة الوصول العشوائي المسجلة متأخرة بدورة ساعة واحدة عن ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية غير المسجلة المكافئة. أما مع ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة (SDRAM) ، فينطبق هذا فقط على الدورة الأولى من عملية نقل البيانات المتتابعة.

مع ذلك، لا يُعدّ هذا الانخفاض في الأداء سمةً عامة. فهناك العديد من العوامل الأخرى التي تؤثر على سرعة الوصول إلى الذاكرة. على سبيل المثال، تستخدم معالجات سلسلة Intel Westmere 5600 تقنية التداخل للوصول إلى الذاكرة ، حيث يتم توزيع الوصول إلى الذاكرة على ثلاث قنوات. عند استخدام وحدتي ذاكرة DIMM لكل قناة، ينخفض ​​الحد الأقصى لعرض نطاق الذاكرة في هذا التكوين مع وحدات UDIMM بنحو 5% مقارنةً بوحدات RDIMM. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

عادةً، يجب أن تتوافق اللوحة الأم مع نوع الذاكرة؛ ونتيجةً لذلك، لن تعمل الذاكرة المسجلة على لوحة أم غير مصممة لها، والعكس صحيح. تقبل بعض لوحات الأم الخاصة بأجهزة الكمبيوتر أو تتطلب الذاكرة المسجلة، ولكن لا يمكن استخدام وحدات الذاكرة المسجلة وغير المسجلة معًا. ^{[ 4 ]} ثمة لبس كبير بين الذاكرة المسجلة وذاكرة تصحيح الأخطاء (ECC )؛ إذ يُعتقد على نطاق واسع أن ذاكرة تصحيح الأخطاء (سواء كانت مسجلة أم لا) لن تعمل إطلاقًا على لوحة أم لا تدعم تصحيح الأخطاء، حتى بدون توفير وظيفة تصحيح الأخطاء، على الرغم من أن مشكلات التوافق تظهر فعليًا عند محاولة استخدام الذاكرة المسجلة (التي غالبًا ما تدعم تصحيح الأخطاء وتُعرف باسم ذاكرة الوصول العشوائي ECC) على لوحة أم لا تدعمها.

وحدة ذاكرة DIMM غير مخزنة مؤقتًا ومُوَقَّطة (CUDIMM ) ووحداتDIMM صغيرة الحجم ذات توقيت(تتضمن وحدات CSODIMM مُخزنًا مؤقتًا على ناقل الساعة، ولكنها غير مُخزنة مؤقتًا فيما عدا ذلك. يُحسّن هذا من دقة الساعة عند السرعات العالية بتكلفة إضافية قليلة نسبيًا. تم طرحها لذاكرةDDR5في عام 2024. ^{[ 5 ]} يُطلق على مُخزن الساعة المؤقت أيضًا اسممُشغل ساعة العميل(CKD). يمكن للأنظمة التي لا تدعم CUDIMM/CSODIMM استخدامها بعد تحديث BIOS الذي يسمح باستخدام الوحدات في وضع التمرير المباشر. ^{[ 6 ]}

تُضيف وحدات DIMM المسجلة (المخزنة مؤقتًا) (R-DIMM أو RDIMM) مخزنًا مؤقتًا بين دبابيس ناقلات الساعة والأوامر والعناوين على وحدة DIMM وشرائح الذاكرة. قد تحتوي وحدة DIMM عالية السعة على العديد من شرائح الذاكرة، حيث يجب أن تتلقى كل شريحة عنوان الذاكرة ، وتحد سعة الإدخال المُجمعة من سرعة عمل ناقل الذاكرة. من خلال إعادة توزيع إشارات الأوامر والعناوين داخل R-DIMM، يُمكن توصيل المزيد من الشرائح بناقل الذاكرة. ^{[ 8 ]} يتمثل الثمن في زيادة زمن استجابة الذاكرة ، نتيجةً لدورة ساعة إضافية مطلوبة لعبور العنوان عبر المخزن المؤقت الإضافي. كانت وحدات ذاكرة الوصول العشوائي المسجلة المبكرة غير متوافقة ماديًا مع وحدات ذاكرة الوصول العشوائي غير المسجلة، ولكن نوعي SDRAM R-DIMM قابلان للتبديل ميكانيكيًا، وقد تدعم بعض اللوحات الأم كلا النوعين. ^{[ 9 ]}

وحدات الذاكرة DIMM ذات الحمل المخفّض (LR-DIMM أو LRDIMM) تُشبه وحدات R-DIMM، ولكنها تُضيف مُخزنًا مؤقتًا لخطوط البيانات أيضًا. بعبارة أخرى، تُخزن وحدات LR-DIMM خطوط التحكم والبيانات مع الحفاظ على التوازي في جميع الإشارات. ونتيجةً لذلك، تُوفر وحدات LR-DIMM سعات ذاكرة قصوى إجمالية كبيرة، مع تجنّب مشاكل الأداء واستهلاك الطاقة في وحدات FB-DIMM، والناتجة عن التحويل المطلوب بين أشكال الإشارات التسلسلية والمتوازية. ^{[ 8 ] [ 10 ]}

تزيد وحدات الذاكرة DIMM ذات التخزين المؤقت الكامل (FB-DIMM) من سعات الذاكرة القصوى في الأنظمة الكبيرة بشكل ملحوظ، وذلك باستخدام شريحة تخزين مؤقت أكثر تعقيدًا للترجمة بين ناقل الذاكرة العريض لشرائح SDRAM القياسية وناقل الذاكرة التسلسلي الضيق عالي السرعة. بعبارة أخرى، تتم جميع عمليات التحكم والعناوين ونقل البيانات إلى وحدات FB-DIMM بشكل تسلسلي، بينما تقوم الدائرة المنطقية الإضافية الموجودة في كل وحدة FB-DIMM بتحويل المدخلات التسلسلية إلى إشارات متوازية لازمة لتشغيل شرائح الذاكرة. ^{[ 10 ]} من خلال تقليل عدد الأطراف المطلوبة لكل ناقل ذاكرة، يمكن لوحدات المعالجة المركزية دعم المزيد من نواقل الذاكرة، مما يسمح بزيادة عرض النطاق الترددي وسعة الذاكرة الإجمالية . مع ذلك، أدت هذه الترجمة إلى زيادة زمن استجابة الذاكرة، كما أن شرائح التخزين المؤقت عالية السرعة المعقدة تستهلك طاقة كبيرة وتولد حرارة عالية.

صُممت وحدات الذاكرة FB-DIMMs وLR-DIMMs بشكل أساسي لتقليل الحمل الذي تُسببه وحدة الذاكرة على ناقل الذاكرة. وهي غير متوافقة مع وحدات الذاكرة R-DIMMs، وعادةً لا تسمح اللوحات الأم التي تتطلبها بخلط أنواع مختلفة من وحدات الذاكرة.

اقترحت شركة AMD تقنية DIMM عالية النطاق الترددي (HB-DIMM) لمضاعفة نطاق تردد ذاكرة DDR5 في عام 2025. في هذه التقنية، تعمل شريحة التسجيل كمُضاعِف إشارات، حيث تُعيد توجيه الإشارة إلى إحدى القناتين المتصلتين والقابلتين للعنونة بشكل مستقل. ونتيجةً لذلك، يمكن وضع قناتين (أربع قنوات فرعية) على وحدة DIMM واحدة. ^{[ 11 ]}