ECC 메모리와 레지스터드 메모리

각종 메모리 모듈들의 모습

심심찮게 ECC 메모리와 레지스터드 메모리라는 것을 볼 수 있다. 일반적으로 사용되는 메모리는 언버퍼드(unbuffered) 메모리라는 명칭을 가지고 있다. 다만, 이러한 명칭은 잘 사용되지 않고, 레지스터드 메모리나 ECC 메모리는 흔히 '서버용'으로 분류되어 있다. 그래서 심지어 메모리를 전문으로 다루는 곳에서도 ECC와 레지스터드를 동일시하는 경우가 많다. 그러나 메모리 제조사들의 홈페이지를 가 보면 분명히 레지스터드 메모리와 ECC 메모리는 구분되어 있으며, 가격도 다르다.

위 화면은 크루셜 홈페이지에서 볼 수 있는 메모리의 종류와 가격이다. ECC 메모리는 일반 메모리에 비해서 약 10% 정도 비싸며, 거기에 레지스터드까지 적용될 경우 가격은 약 10%가 더 상승한다.(해외에서는 이정도 가격차이를 보이지만, 국내에서의 레지스터드 메모리 가격은 일반 메모리의 거의 두배다. 이유는 알아서들 생각하시라.)

또한 사용자들 역시 ECC와 레지스터드의 의미와 그 역할에 있어서 상당한 혼란을 느끼고 있다. 그래서 이번 강좌에서는 ECC 메모리와 레지스드 메모리의 형태 구분과 그 특징, 구조 등을 알아보고자 한다.

외형적 구분

우선, 일반적으로 사용하는 언버퍼드 메모리와 ECC 메모리, 레지스터드 메모리간의 외형적 차이를 보자.

위 사진은 삼성 PC133 언버퍼드(unbuffered) SDRAM의 사진이다. 흔히 볼 수 있는 메모리인만큼 상당히 익숙하다. 다만, 가운데에 칩이 들어갈 자리 하나가 비어있는 것이 눈에 띈다.

삼성 PC133 ECC(Error Correcting Code) SDRAM의 사진이다. 언버퍼드 메모리와 전체적으로 거의 유사하지만, 가운데에 비어있던 부분이 채워져서 총 9개의 메모리 칩이 장착되어 있는 것을 알 수 있다. 양면 메모리라면 18개의 메모리 칩이 장착된다.

역시 삼성의 PC133 레지스터드(Registered) ECC SDRAM의 사진이다. 언버퍼드나 ECC 메모리보다 메모리 모듈의 높이가 약간 높으며, 그래서 아래쪽에 몇가지 부가적인 칩이 달려 있는 것이 보인다. 이 부분이 바로 레지스터(Register)이며, 레지스터가 달려있기 때문에 레지스터드 메모리라고 불린다.

레지스터드 메모리의 구분은 확실하다. 메모리 칩 외에 잡다한 칩들이 더 달려있으면 레지스터드 메모리라고 보아도 좋다. 높이에 의한 구분은, 예전에는 통했지만 지금은 그다지 통하지 않는다. 아래 사진과 같은 메모리가 종종 나오기 때문이다.

엘피다(Elpida)사의 로우 프로파일 레지스터드(low-profile registered) ECC DDR SDRAM
Copyright(C) by Elpida

이것은 높이가 낮은 1U 서버 등에서 사용되기 위해서 만들어진 것으로써 레지스터드 ECC의 형식을 가지면서도 높이는 일반 언버퍼드와 동일하다. 그래도 메모리 칩 9개(=ECC)가 장착되어 있고 레지스터(가운데 조그마한 칩 두개)가 붙어 있어서 레지스터드 메모리라는 것을 알 수 있다.

한편, ECC 메모리는 어떻게 구분해야할까. 의외로 간단하다. 메모리 칩의 수가 8의 배수이면 일반 언버퍼드 메모리, 9의 배수이면 ECC 메모리라고 생각하면 정확하다. 이는 뒤에서도 다시 설명하겠지만 다음과 같은 이유 때문이다. PC용 메모리는 64bit의 버스 폭을 맞추기 위해서 8개의 8bit 버스 칩으로 구성되어 있다. ECC는 메모리 64bit당 8bit의 ECC 코드를 추가하여 데이터를 전송함으로써, 전송중 일어나는 에러를 검출하고 정정할 수 있는 능력을 가진다. 이 기능의 추가를 위해서 동일한 메모리 칩을 1개 더 장착해서 8bit × 9 = 72bit의 메모리 버스를 형성한다. 이 중에서 64bit만이 실질적인 데이터 전송에 사용되며, 8bit는 에러 검출 및 정정을 위한 ECC 코드의 전송에 사용되는 것이다.

결국 그래서 ECC 메모리는 칩의 개수가 9의 배수이다. 단면으로 구성되었을 경우에는 9개, 양면에서는 18개의 칩이 탑재된다. 고용량 메모리의 경우 36개의 칩을 탑재하는 경우도 있다.